压电陶瓷超声波换能器阻抗测试仪介绍
一.产品外观图
2、连接计算机显示图
)半功率点F1与F2：从导纳圆上看，导纳实部等于Gmax／2处的频率，这样的频率有两个，大于Fs的为F2，小于Fs的为F1，如图上标为“F1”和“F2”处的频率值。
4)反谐振频率Fp：压电振子并联支路的谐振频率，在这个频率下，压电振子的阻抗最大。如图上标为“Fp”处的频率值。
5)机械品质因数Qm：计算公式为Qm＝
6)自由电容CT：压电器件在1kHz频率下的电容值。此值和数字电桥测得的值是一致的。
7)动态电阻R1：即为图中压电振子串联支路的电阻。计算公式为：R1＝1／Gmax，其中Gmax为最大导纳。
8)动态电感L1：即为图中压电振子串联支路的电感。计算公式为：
L1＝
10)静态电容C0：计算公式为C0＝CT－C1，其中CT为自由电容，C1为动态电容。
注：静态电容也可以根据导纳圆圆心和电导轴(G轴)的偏移距离来计算。但是在实际应用中，一般都采用公式C0＝CT－C1，因此这里也采用C0＝CT－C1作为静电容的计算公式。
11)有效机电耦合系数Keff：
Keff定义为无负载的压电振子在机械谐振时，贮存的机械能与贮存的全部能量比值的平方根。其计算公式为：Keff＝
超声波换能器性能参数分析仪可以提供以下坐标特性图：
1)导纳坐标系GBF坐标曲线：
左边曲线：横坐标——导纳实部G、纵坐标——导纳虚部B
右边曲线：红色——导纳实部G、蓝色——导纳虚部B、纵坐标——频率
3)阻抗极坐标系ZθF坐标曲线：
红色——阻抗模|Z|、蓝色——阻抗相位、纵坐标——频率
5)对数坐标系：
左边曲线：横坐标——导纳实部G、纵坐标——导纳虚部B
右边曲线：红色——阻抗模的对数Lg|Z|、蓝色——阻抗相位、纵坐标——频率
异常情况下，导纳圆与电导曲线如下图, 导纳圆图上出现多个寄生小圆，对数坐标图有多对极小值和极大值：
上图左边为为压电器件的等效电路。其中C0是静态电容，R1、C1、L1分别为动态阻抗中的电阻、电容、电感。
在这个等效电路中，假定压电器件的总导纳为Y，并联支路和串联支路(或称之为静态导纳和动态导纳)分别为Y0和Y1，则Y=Y0+Y1。通过运算可以得出动态导纳Y1和总导纳Y随频率变化的情况。
取横坐标表示电导(导纳的实部)，取纵坐标表示电纳(导纳的虚部)。当频率在谐振频率附近的范围内发生变化时，Y1的相矢终端轨迹为一圆，其圆心为(1/2R1，0)，半径为1/2R1。
当Y1的相矢终端旋转一周时，Y0的相矢终端随频率变化一般较小，近似认为为一常数，于是，把Y1的轨迹圆在复平面上沿纵轴向上平移。即可得到总导纳的相矢终端随频率变化的轨迹圆，即所谓的导纳圆。
利用导纳圆图，可以求出压电器件的等效电路和其他一些重要的参数，从图中可以看到三对谐振频率：1Fs机械(串联)谐振频率换能器的工作频率点
Fp并联谐振频率
2Fm最大导纳频率换能器阻抗最小
Fn最小导纳频率换能器阻抗最大
3Fr谐振频率(B=0)阻抗相位为零的较低的频率
Fa反谐振频率(B=0)阻抗相位为零的较高的频率
阻抗分析仪可以提供以上所有的频率，但是应用中只需要Fs和Fp。
Fm、Fn为传统的传输线法测到的频率，我们由此可以看到，传输线法测到的谐振频率Fm与换能器的工作频率Fs还有一些差别，如果导纳圆的圆心距离G轴距离较小，可以近似认为：Fs≈Fm≈Fr，Fp≈Fn≈Fa；但是，如果导纳圆的圆心距离纵坐标有一定的距离，则Fs与Fm有很大区别。显然，阻抗分析仪测量的更准确。
Fr和Fa一般的应用中不用。
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