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超聲波的頻率詳解

時間:2017-10-14    點擊: 次    來源:網(wǎng)絡(luò)    作者:佚名 - 小 + 大

    在超聲波中用的最多的一個技術(shù)單詞――“頻率。查一下新華字典有:“[頻率]在一定的時間或范圍內(nèi)事物重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)。在超聲檢測中則定義為每秒介質(zhì)質(zhì)點彈性振動的次數(shù)。當(dāng)質(zhì)點彈性振動通過換能器轉(zhuǎn)換志電信號,電信號每秒振動的次數(shù)亦稱為頻率。可是在頻率兩字加上前綴后綴于是就有了特殊含意,常使初學(xué)者丈二和尚摸不著頭腦。 現(xiàn)在就來看看都有哪些?

  固有頻率:系統(tǒng)自由振動時的頻率,在多自由度系統(tǒng)中固有頻率簡諧振動方式的頻率。常說的50KHZ換能器,指的是其固有自由振動頻率是50KHZ,當(dāng)發(fā)射換能器受到外界的瞬間激勵時它便在這個頻率上自由振動。

  共振頻率(諧振頻率):系統(tǒng)在強迫振動情況下,信號源頻率的任何微小變化都會使系統(tǒng)的振動減小。這時的信號源頻率稱為共振頻率,這個頻率也就是系統(tǒng)的固有頻率。

  采樣頻率:將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號時(簡稱A/D轉(zhuǎn)換)首先要對模擬信號(如放大后的聲信號)按一定的時間間隔采取樣本,就像我們看一個運動的物體并不需要瞪著眼去看,可以隔一小段時間看一眼仍能了解物體的運動規(guī)律一樣。上面每秒時間內(nèi)采樣的次數(shù),稱之為采樣頻率。顯然采樣頻率說是A/D轉(zhuǎn)換過程的一個參數(shù)并不說明模擬信號的特性。

 頻率范圍:一般是指一個系統(tǒng)(接收放大器、傳感器)的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率范圍。如接收放大器指的是其放大信數(shù),下降超過最大放大值0.7倍率范圍。顯然超過這個范圍放大器仍有放大能力但其放大倍率會減小。可是對傳感器而言則指的是其接收靈敏度波動不超過0.3αβ的頻率范圍。人耳也是一個接收傳感器,當(dāng)聲音的頻率超過20KHZ時一般人便聽不到啦.所以20KHZ以上的聲音稱之為超聲波

  上限頻率:指的是頻率范圍的上限值,如NM系列儀接收放大器頻率范圍是5HZ500KHZ,那么500KHZ便是其上限頻率。即500KHZ時,其放大倍數(shù)比100KHZ時放大頻率下降30.7倍。但超過500KHZ時放大器的能放大。實例當(dāng)頻率高到1000KHZ時放大倍數(shù)比500KHZ時小降了約一倍。如上所述人耳的上限頻率自然是20KHZ啦。

  主頻率(簡稱主頻):一個包括很多不同頻率成份的復(fù)頻信號(如脈沖信號)能量占主要成分的頻率稱之主頻。超聲檢測使用脈沖波,由富里哀變換可知,脈沖波是復(fù)頻波,它包括很多不同頻率成份,例如一個30KHZ的超聲換能器它發(fā)射出的脈沖信號中的主頻便是30KHZ的頻率成份能器最強

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