一

、超聲換能器

 

超聲換能器是一種將電磁能轉化為機械能（聲能）的裝置。廣泛應用於醫療
、探傷

、海(hai)洋(yang)探(tan)測(ce)等(deng)眾(zhong)多(duo)行(xing)業(ye)。超(chao)聲(sheng)診(zhen)斷(duan)中(zhong)
，首(shou)先(xian)必(bi)須(xu)向(xiang)被(bei)測(ce)物(wu)發(fa)射(she)超(chao)聲(sheng)波(bo)，然(ran)後(hou)接(jie)收(shou)被(bei)測(ce)物(wu)信(xin)息(xi)的(de)反(fan)射(she)回(hui)波(bo)。起(qi)信(xin)息(xi)轉(zhuan)換(huan)作(zuo)用(yong)的(de)是(shi)超(chao)聲(sheng)換(huan)能(neng)器(qi)，由(you)它(ta)完(wan)成(cheng)一(yi)種(zhong)電(dian)-聲和聲-電轉換，換能器的性能狀況直接關係著超聲設備的性能。

 

超聲換能器的功率
、電聲效率是衡量其性能的重要指標，其工作頻率常見的有： 15KHz、 20KHz 

、28KHz
、 35KHz


、 40KHz
、55KHz 、70KHz等，高頻功率測試一直是困擾電子行業的難點。

 

二、高頻功率測試

 

超聲換能高頻功率測試首先需要有高帶寬，高精度的功率測試儀器。PA8000功率分析儀，精度高達0.01%，帶寬最高可達5MHz
，並bing采cai用yong了le幅fu頻pin響xiang應ying自zi動dong補bu償chang技ji術shu
，能neng夠gou明ming顯xian改gai善shan整zheng個ge測ce量liang頻pin率lv範fan圍wei內nei的de幅fu頻pin響xiang應ying曲qu線xian

，即ji使shi是shi在zai測ce量liang高gao頻pin信xin號hao時shi，也ye能neng保bao證zheng高gao精jing度du測ce量liang。適shi用yong於yu大da部bu分fen超chao聲sheng換huan能neng器qi件jian測ce試shi。

三
、瞬態最大功率分析

 

對dui於yu超chao聲sheng器qi械xie，尤you其qi是shi醫yi療liao超chao聲sheng產chan品pin，其qi作zuo用yong對dui象xiang一yi般ban為wei皮pi膚fu器qi官guan等deng非fei均jun勻yun介jie質zhi。硬ying度du

，密mi度du等deng都dou不bu相xiang同tong，所suo以yi功gong率lv是shi在zai動dong態tai變bian化hua的de。這zhe就jiu要yao求qiu測ce試shi設she備bei的de更geng新xin率lv要yao盡jin可ke能neng快kuai，分fen析xi出chu瞬shun態tai功gong率lv變bian化hua曲qu線xian。這zhe樣yang才cai能neng準zhun確que評ping估gu超chao聲sheng器qi械xie的de工gong作zuo功gong率lv的de最zui大da值zhi。

 

PA8000采用大規模數據處理技術，數據更新率最快可達1ms，每秒鍾1000個功率點繪製出的瞬態功率曲線
，能夠準確評估被測物的功率變化特性。

 

 

圖2  1ms更新率與10ms更新率對比

 

四
、高頻相位補償

 

對於超聲換能器這種幾十kHz的高頻信號，延時對效率的影響非常大，實際測試時
，ns的延時就可能會造成效率誤差在1%級別。這就要求測試儀器需要有延時校正功能，將儀器本身以及使用外部傳感器時引入的延時進行校正。

 

PA8000功率分析儀支持延時校正功能，可以手動將延時數據輸入到儀器中進行校正，保證高頻測試精度。並提供傳感器相位校準服務
，ZLG致遠電子與國內檢測機構有多年合作
，熟悉整套校準流程，可提供整套高頻測試方案。

 

圖3  延時校準報告截圖

 

隨著超聲技術
、SiC、GaN等新材料的廣泛應用
，高頻測試的需求越來越多。但是研究高頻信號對於測試設備的要求非常高。致遠電子PA8000功率分析儀
、示波記錄儀等產品已在高頻測試領域有了深厚積累和眾多成功案例，助力電力電子技術的革新突破。