超聲波是聲波的一部分，它的頻率高于20kHz，是無(wú)法被人耳聽(tīng)到的聲波，超聲波與聲波有共通之處，即它們都是由物體振動(dòng)所產(chǎn)生，只能在介質(zhì)中進(jìn)行傳播。無(wú)論是在自然界，還是人們的日常生活之中，超聲波都廣泛存在，像自然界的蝙蝠、海豚等都是利用超聲波在黑暗中，在水下來(lái)感知前方或周圍物體障礙物的存在。

超聲波的應(yīng)用領(lǐng)域

超聲波除了在自然界的應(yīng)用，它還被廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中，他在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門都有廣泛的應(yīng)用。

一、超聲成像

超聲波在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有醫(yī)、理、工結(jié)合的特點(diǎn)，涉及的內(nèi)容廣泛，在預(yù)防、診斷、治療康復(fù)、監(jiān)護(hù)和普查人體疾病中有較高的實(shí)用價(jià)值。但是最常用的還數(shù)超聲診斷。

超聲波在超聲診斷中成像的基本原理主要依靠其本質(zhì)及其攜帶的人體內(nèi)部的聲學(xué)物理信息。超聲波的本質(zhì)是高頻變化的壓力波，以波動(dòng)形式在介質(zhì)內(nèi)傳播，超聲波攜帶聲能并可轉(zhuǎn)至傳播物質(zhì)體，回聲及穿透波中包含傳播物質(zhì)中的聲學(xué)物理信息。

人體各個(gè)內(nèi)臟的表面對(duì)超聲波的反射能力是不同的，健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣。因此平常說(shuō)的“B超”就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波成像幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變。超聲成像在臨床診斷的應(yīng)用主要集中在:心臟、婦產(chǎn)科、腹部、小器官、血管這部分。

二、超聲碎石

除此之外超聲波在醫(yī)療領(lǐng)域還常幫助患者進(jìn)行超聲波碎石，聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)能，通過(guò)超聲電極傳遞到超聲探桿上，使其頂端發(fā)生縱向振動(dòng)，當(dāng)與堅(jiān)硬的結(jié)石接觸時(shí)產(chǎn)生碎石效應(yīng)，但對(duì)柔軟的組織并不造成損傷。

三、超聲霧化

在日常生活中，我們常見(jiàn)的加濕器，里面就有超聲的身影，把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以達(dá)到超聲霧化的效果。同樣超聲霧化也在醫(yī)療領(lǐng)域有所應(yīng)用，醫(yī)用霧化器就是利用了超聲波振蕩的原理。

四、超聲無(wú)損探傷

在工業(yè)上，超聲也經(jīng)常被用來(lái)對(duì)物體進(jìn)行定位和無(wú)損探傷，利用超聲波穿透能力很強(qiáng)的特點(diǎn)，可以探查器件內(nèi)部有無(wú)氣泡或裂縫等。

五、超聲波定位

超聲波定位系統(tǒng)主要是依據(jù)超聲波測(cè)距方然后根據(jù)距離和算法來(lái)定位物體的位法，超聲波發(fā)生器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板，當(dāng)兩極外加脈沖信號(hào)的頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波;同理，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片產(chǎn)生振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。那通過(guò)對(duì)比發(fā)射出去的波形和接受回來(lái)的波形，再通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，就能判斷出目標(biāo)距離我們的距離。

除了上述的應(yīng)用領(lǐng)域之外，因其指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，還常被用在超聲波測(cè)距中；還可以利用其在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物直接、間接的作用從而達(dá)到清洗的目的等。

那么電壓放大器如何放大超聲波？

在我們進(jìn)行超聲波相關(guān)項(xiàng)目研究過(guò)程中，可能都會(huì)遇到目前的超聲波無(wú)法有效驅(qū)動(dòng)負(fù)載，此時(shí)就需要使用功率放大器對(duì)其進(jìn)行放大了。

ATA-2000系列高壓放大器

電壓放大器在超聲波相關(guān)實(shí)驗(yàn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它不僅可以提高傳感器輸出信號(hào)的質(zhì)量，從而提高探傷的準(zhǔn)確度和可靠性，還可以用于信號(hào)處理和去噪等技術(shù)，以及系統(tǒng)故障的診斷和排除等方面，為超聲波探傷技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用帶來(lái)了一定的推動(dòng)作用。

審核編輯黃宇