超聲波流量計探頭及換能器原理 二十六
根據F=Bil，機械系統振動時獲得的有功功率可寫成：Pm=i2（Rdm+Rds）=F2（Rm+Rs）/（Zm+Zr）2由于（Zm+Zr）隨機械振動系統的頻率變化，故有功功率Pm是振動頻率的函數，當電源頻率與機械系統的諧振頻率一致時，機械感抗Xd將為零，此時可得到最大機械功率為Pm（max）=F2/（Rm+Rs）；諧振頻率是：ωo=1/[（Mm+Ms）Cm]½；發射聲功率是：P聲=F2Rs/（Rm+Rs）2；發射聲效率是：η聲=P聲/Pm（max）=Rs/（Rm+Rs）我們可以注意到，若是線圈重量增加，則會增加力阻抗Zm，從而降低諧振頻率。
根據發射聲功率公式，為了提高發射聲功率，從電磁學角度考慮，應能產生足夠大的推動力F，亦即需要有足夠大的磁感應強度B和電流i，并且線圈繞線長度l要盡可能長，然而這三者又是互相制約的，因為繞線長度加大勢必導致Zo增加，從而限制了i的增加，并且增大線圈體積從而增大磁鐵間隙，又進一步因空氣隙增大、磁阻增加而使磁感應強度B減小。由此可見，電動式發射換能器只能適用于較小功率的聲發射。對發射聲效率而言，在傳聲介質一定時，其Rs也相對固定（與輻射面積相關），而機械阻Rm受機械振動系統的結構限制，不可能做得很小，因而其發射聲效率的提高也是有限的。此外，隨著振動頻率的增加，機械振動感抗也隨之增大，限制了其頻率的進一步提高。
因此，就一般而言，只能從采用高導電材料、高磁導材料以及改進機械結構等方面著手盡可能地提高其性能。
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