超聲波傳感器（探頭）中的壓電晶片的作用是什麼？

超聲波傳感器（探頭）中的壓電晶片的作用是什麼？

壓電晶片是超聲波探頭的核心元件，它的作用是發射和接收超聲波。晶片由壓電單晶體按一定方式和一定方向切割而成或由壓電陶瓷經極化製成。晶片兩麵敷有作為電極的銀層，目的是使供給晶片的電壓均勻，晶片上電極接火線引至電路，底麵則接地線口與電路的公共點相接以便形成回路。壓電晶片的性能好壞直接關係著超聲波探頭的質量。壓電晶片的尺寸和諧振頻率，決定發射聲場的強度、距離波幅特性與指向性。壓電晶片製作質量的好壞，也關係著超聲波探頭的聲場對稱性、分辨力、信噪比等特性。

常用的壓電晶片主要分為壓電陶瓷晶片和複合晶片。

壓電陶瓷晶片通常使用PZT（鉛鋯鈦）和PZT-5H（鉛鋯鈦-鈦酸鋇）等壓電陶瓷材料，陶瓷材料各向異性小，使得徑向振動對厚度振動的幹擾大，壓電陶瓷晶片機械品質因子高，帶寬窄。

複合晶片通常使用1-3型壓電複合材料，壓電陶瓷柱按照一定的規律排列於聚合物，其具有單純的厚向震動模式，較低的機械品質因數、聲阻抗，是製作寬帶、窄脈衝、高靈敏度和高分辨率超聲波探頭最理想的壓電材料。