DE4006718A1 - Piezoelektrischer wandler - Google Patents
Piezoelektrischer wandlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Wandler, der
elektrische Signale in Schallwellen oder andere mechanische Vibrationen
oder aber mechanische Vibrationen in elektrische Signale konvertiert.
Die Erfindung ist anwendbar bei der Schallabstrahlung, -fokussierung,
-übertragung und -empfang. Die Erfindung ist geeignet für die Übertra
gung oder den Empfang von Schallwellen in bzw. aus Wasser und/oder den
menschlichen Körper und insbesondere als Sonde in einem Ultraschalldiag
nostikgerät.
Piezoelektrische Wandler werden üblicherweise verwendet, um
elektrische Signale in Schallwellen oder andere mechanische Vibrationen
oder mechanische Vibrationen in elektrische Signale umzuwandeln. Dies
geschieht durch Ausnutzung der morphologischen Änderung eines Kristalls,
durch Anlegung einer Spannung oder durch Ausnutzung der durch Anlegen
eines Drucks an dem Kristall erzeugten Spannung.
Als piezoelektrischer Wandler wird beispielsweise eine Sonde
eines Ultraschalldiagnostikgeräts verwendet. Eine derartige Sonde wird
beispielsweise durch M. Ide, Recent medical applications of ultrasonic
waves; the Journal of Acoustic Society of Japan, Vol. 33, No. 10, 1977,
pp. 586-591 und M. Ide in Recent progress in ultrasonic diagnostic ap
paratus; the Journal of Acoustic Society in Japan, Vol. 36, No. 11,
1980, pp. 576-580 beschrieben. Der erstgenannte Aufsatz beschreibt im
einzelnen das Abtastsystem für lineare, bogenförmige, kreisförmige, sek
torförmige, radiale oder andere Ultraschallstrahlen, während der zweite
Aufsatz das Prinzip der elektronischen Linearabtastmethode, die derzeit
weitgehend verwendet wird, die Struktur einer tatsächlichen elektroni
schen Linearabtastsonde und das Prinzip der Ablenkung der Ultraschall
strahlen, bewirkt durch die Phasenverzögerung, beschreibt.
Die Sonde für die Linearabtastmethode ist jedoch insofern
nachteilig, als abgestrahlte Ultraschallstrahlen linear fokussieren. Das
Fokussieren auf einen Punkt ist wünschenswert, um Bilder mit hoher Posi
tionsgenauigkeit zu erhalten. Um Ultraschallstrahlen zu fokussieren, ist
es wünschenswert, eine Schallquelle zu besitzen, die eine gekrümmte Flä
che, insbesondere eine sphärische Fläche besitzt.
In der japanischen Patentanmeldung Sho 60-1 11 600 ist ein pie
zoelektrischer Wandler vorgeschlagen worden, in dem die Schallquelle ei
ne gekrümmte Fläche aufweist. Der piezoelektrische Wandler besitzt hier
bei eine gekrümmte Basis, soll jedoch nicht als Sonde dienen, so daß
auch keine Fokussteuerung der Strahlen in Betracht gezogen ist.
Um den Konvergenzpunkt abgestrahlter Strahlen bei der älteren
japanischen Anmeldung zu steuern, ist eine Methode absehbar, bei der
ringförmige Elektroden konzentrisch angeordnet und eine Vielzahl von
piezoelektrischen Wandlerelementen ausgebildet werden, wobei Treiberim
pulse, die an die entsprechenden Elemente angelegt werden, sequenziell
verzögert werden. Jedoch ist diese Methode insofern nachteilig, als
dann, wenn Treiberimpulse an eine beliebige Elektrode angelegt werden,
der getriebene Bereich aufgrund der Expansion bzw. Kontraktion aufgrund
des piezoelektrischen Effektes vibriert, wobei die Vibration auf ein be
nachbartes Wandlerelement übertragen wird und Spannungsimpulse an den
Elektroden aufgrund dessen piezoelektrischer Eigenschaften erzeugt wer
den, wodurch die Vibration weiter auf ein hierzu benachbartes Element
übertragen wird. Außerdem wird innerhalb eines Wandlerelementes aufgrund
des zugeführten Treiberimpulses ein elektrisches Feld erzeugt, das zum
benachbarten Element vagabundiert, um dieses zu treiben, oder eine elek
trische Spannung wird offensichtlich zwischen Elektroden des Elementes
erzeugt. Wenn es als Sonde verwendet wird, werden durch elektrische
Treiberimpulse erzeugte Schallwellen auf ein Ziel (beispielsweise biolo
gisches Gewebe) abgestrahlt und die hiervon reflektierten Schallwellen
werden empfangen und in elektrische Signale unter Verwendung eines Ein
zelelementes konvertiert. Wenn daher Vibration oder Spannung auf andere
Elemente übertragen wird, ist der Zustand ähnlich zu demjenigen, bei dem
Ultraschallsignale von außerhalb eingeführt werden, die ein Rauschen be
wirken.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen piezoelektrischen Wandler
zu schaffen, der es ermöglicht, mechanische Vibrationen zu erzeugen, die
im wesentlichen auf einen Punkt fokussiert sind, und bei dem ein derar
tiger Konvergenzpunkt gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.
Die Form der Wandlerelemente ist vorzugsweise derart, daß der
Rand des mittleren Elementes im wesentlichen kreisförmig ist, während
die Form der umgebenden Elemente ringförmig ist. Es können jedoch auch
alle Elemente ringförmig sein. Alternativ können kreis- oder ringförmige
Elemente radial geteilt sein.
Jedes Wandlerelement umfaßt eine erste Elektrode, gebildet
zwischen der Basis und dem Wandlerelement, wobei sich das piezoelektri
sche Material auf der Oberfläche dieser ersten Elektrode befindet, und
eine zweite Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Material ausgebil
det ist. Die zweite Elektrode ist mechanisch und elektrisch von anderen
Wandlerelementen isoliert. Die piezoelektrischen Materialien sind eben
falls voneinander isoliert.
Die Basis hat eine flache Seite, auf der eine Vielzahl von
Wandlerelementen angeordnet sein kann. Um jedoch erzeugte Vibrationen
(Schallwellen) zu konvergieren oder abzustrahlen, ist es bevorzugt, eine
Basis mit gekrümmter Fläche zu nehmen und eine Vielzahl von Wandlerele
menten längs der gekrümmten Fläche anzuordnen. Als gekrümmte Fläche ist
insbesondere eine sphärische oder parabolische Fläche geeignet.
Die erste Elektrode kann gemeinsam für alle Wandlerelemente
verwendet werden. Wenn die Basis elektrisch leitend ist, kann die Basis
die erste Elektrode darstellen.
Das Material für die Wandlerelemente enthält vorzugsweise eine
Keramik ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bariumtitanat, Bleitita
nat, Bleizirkonattitanat oder eine Verbindung der Bleizirkonattitanat
gruppe und wird zum Polarisieren behandelt. Es kann Polyvinylidenfluorid
oder sein Kopolymer sein. Das Material für die Basis kann Polyurethan,
Silicongummi, Epoxyharz oder ein anderes organisches Harzmaterial sein.
Die Wandlerelemente sind vorzugsweise derart strukturiert, daß sie im
wesentlichen identische elektrostatische Kapazitäten zwischen der ersten
und zweiten Elektrode besitzen. Es ist zweckmäßig, die Oberfläche der
Wandlerelemente mit einem Harzfilm zu beschichten.
Wenn Wandlerelemente, die konzentrisch angetrieben sind, von
außerhalb zeitlich versetzt getrieben werden, können mechanische Vibrat
ionen, insbesondere Schallwellen, auf einen beliebigen Punkt abhängig
von der Treibersteuerung konvergieren. Das zu der Zeit erhaltene Schall
feld stellt ein konvergierendes Schallfeld dar.
Ein derartiges konvergierendes Schaltfeld kann durch Ausbil
dung von ringförmigen konzentrischen Elektroden auf einer flachen Platte
mit piezoelektrischen Eigenschaften und Treiben derselben sequenziell
von der äußersten her erhalten werden. In diesem Fall jedoch, wenn eines
der Wandlerelemente elektrisch getrieben wird, werden Vibrationen und
elektrische Felder unvermeidlich an ein benachbartes Element über das
piezoelektrische Material übertragen. Dies erzeugt seinerseits Schall
wellen und Vibrationen von dem benachbarten Wandlerelement, das den Kon
vergenzfaktor beeinträchtigt und Rauschen erzeugt. Gemäß der Erfindung
werden zwischen den Wandlerelementen Spalte vorgesehen, um die mechani
schen Beanspruchungen oder Vibrationen zu reduzieren, die sonst auf be
nachbarte Elemente übertragen würden. Ein an ein Wandlerelement angeleg
tes elektrisches Feld beeinträchtigt benachbarte Elemente über piezoe
lektrische Materialien dann kaum. Wenn daher die Vielzahl von Wandlere
lementen unabhängig getrieben werden, ergibt sich erfindungsgemäß nur
ein sehr geringer Einfluß von der Signalspannung auf benachbarte Elemen
te, so daß das Schallfeld mit hoher Präzision konvergiert.
Wenn die Wandlerelemente gemäß der Erfindung auf einer ge
krümmten Fläche, insbesondere einer sphärischen oder parabolischen Flä
che angeordnet sind, kann das Schallfeld mit noch höherer Präzision kon
vergieren.
Wenn eine Elektrode auf der Seite der Basis gemeinsam verwen
det wird, insbesondere wenn die Basis selbst als Elektrode verwendet
wird, kann das Ausbilden der Elektroden vereinfacht werden.
Die Umwandlungseffizienz wird durch entsprechende Verwendung
von Materialien als piezoelektrisches Material wie Bariumtitanat, Blei
titanat, Bleizirkonattitanat, eine Verbindung der Bleizirkonattitanat
gruppe, Polyvinylidenfluorid oder sein Kopolymer verbessert.
Wenn ein organisches Harz für die Basis verwendet wird, ist
die akustische Impedanz hiervon geringer als diejenige von Keramik und
näher zu derjenigen von Wasser oder dem menschlichen Körper. Daher kann
die Dämpfung der akustischen Wellen, die von dem piezoelektrischen Wand
ler abgegeben werden, reduziert werden ebenso wie diejenige der akusti
schen Wellen, die unter Wasser reflektiert werden. Da des weiteren die
Vibration der Basis selbst schnell gedämpft wird, kann auch der darauf
montierte piezoelektrische Wandler schnell gedämpft werden. Das Inter
vall des Erzeugens von akustischen Wellen kann verkürzt werden, wodurch
die Zeitauflösung verbessert wird, indem einfach das Material und die
Dicke der Basis geeignet gewählt werden. Die Basis kann als Anlage
schicht verwendet werden.
Wenn die elektrostatischen Kapazitäten der entsprechenden
Wandlerelemente identisch zueinander sind, kann die Impedanz leichter
eingestellt werden, um die Verteilung der Eingangsleistung zwischen den
Elementen zu erleichtern.
Die Isolierung zwischen den Elementen kann zum Erhöhen der Um
gebungswiderstandsfestigkeit erhöht werden durch Beschichtung der Ober
fläche der Wandlerelemente mit einem Harz. Wenn die Harzbeschichtung als
Anlageschicht verwendet wird, kann unnötiger Schall oder Vibration hier
von absorbiert werden, um den Einfluß auf das Schallfeld zu reduzieren.
Wie vorstehend beschrieben kann der erfindungsgemäße piezoe
lektrische Wandler mechanische Vibrationen erzeugen, und zwar insbeson
dere akustische Wellen, die im wesentlichen auf einen Punkt konvergie
ren, wobei der Konvergenzpunkt gesteuert werden kann.
Der Wandler ist gegen Rauschen sehr unempfindlich und sehr
wirksam als Sonde in einem Ultraschalldiagnostikgerät zur Verbesserung
von Bildern mit hoher Positionsgenauigkeit.
Wenn die Wandlerelemente auf einer parabolischen Fläche ange
ordnet werden, um parallele Strahlen zu erzeugen, besitzen die Strahlen
eine ausgezeichnete Parallelität und sind sehr effektiv zum Auffinden
von Fischen oder bei der Schallnavigation und bei Sonarsystemen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform
eines piezoelektrischen Wandlers.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Wandler von Fig. 1.
Fig. 3 und 4 zeigen Schnitte entsprechend verschiedenen Her
stellungsstufen des Wandlers von Fig. 1.
Fig. 5 und 6 zeigen zwei weitere Ausführungsformen im Schnitt.
Fig. 7 zeigt eine Meßeinrichtung zum Nachweis, daß mechanische
Vibrationen und elektrische Signale benachbarte Elektroden nicht beein
trächtigen.
Fig. 8 und 9 zeigen einen Vergleichswandler in Draufsicht und
im Schnitt.
Fig. 10 zeigt eine graphische Darstellung des Meßergebnisses
der Meßeinrichtung von Fig. 7.
Fig. 11 zeigt eine Meßeinrichtung zum Messen der Konvergenz
von Schallwellen.
Fig. 12 zeigt die Steuerung der Position des Fokus, auf den
die Schallwellen konvergieren.
Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform im Schnitt.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform eines piezoe
lektrischen Wandlers umfaßt eine Basis 1, auf der eine erste Elektrode 2
ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen 3 aus
piezoelektrischem Material, die auf der ersten Elektrode 2 ausgebildet
sind, sowie eine zweite Elektrode 4, die auf der Oberseite des piezoe
lektrischen Materials ausgebildet ist.
Die piezoelektrischen Wandlerelemente sind konzentrisch zu
einander sowohl mechanisch als auch elektrisch voneinander isoliert
angeordnet und jedes Element ist getrennt mit einer zweiten Elektrode 4
verbunden. Hierzu sind Spalte 5 zwischen zwei benachbarten Elementen
vorgesehen, wobei das zentrale Element gewölbt ist (kreisförmig in
Draufsicht), während die das zentrale Element umgebenden Elemente ring
förmig sind.
Die Oberflächen der piezoelektrischen Wandlerelemente sind mit
einem Harzfilm 8 beschichtet, der jedoch in Fig. 1 weggelassen ist.
Der piezoelektrische Wandler wird hergestellt, indem ein ge
wölbtes Keramikstück mit einem Durchmesser von 25 mm, 200 µm Dicke und 80 mm
Krümmungsradius, hergestellt aus Bleizirkonattitanat (nachstehend als
PZT bezeichnet), sowohl auf der konkaven als auch auf der konvexen Flä
che mit entsprechenden Silberelektroden versehen und gesintert wird. Die
umlaufende Kante des Keramikteils wird nicht mit Elektroden versehen, um
eine elektrische Isolierung zwischen der konkaven und konvexen Oberflä
che sicherzustellen. Bei dieser Ausführungsform ist PZT hergestellt
durch Zugeben von 0,5 Gew.-% Nb2O5 zu Pb (Zr0,53Ti0,47)O3 · Nb2O5, um die
piezoelektrischen Eigenschaften zu verbessern, um die Polarisation in
nachfolgenden Schritten zu erhöhen.
Dann wird das Keramikteil in eine Vielzahl von ringförmigen
Elementen derart zerschnitten, daß gleiche elektrostatische Kapazität
zwischen Elektroden in jedem Ring herrscht. Dies wird dadurch verwirk
licht, daß der Bereich jeder Elektrode in gleicher Größe hergestellt
wird, wenn die Dicke des gewölbten Keramikteils gleichförmig ist.
Das Keramikteil wird insbesondere in ein gewölbtes piezoelekt
risches Wandlerelement und drei ringförmige piezoelektrische Wandlerele
mente unter Verwendung einer Ultraschalleinrichtung mit einer Sonotrode
mit drei zylindrischen Vorsprüngen unterschiedlichen Durchmessers ge
teilt. Die Abmessungen sind hierbei folgende:
- 1) Der äußere Durchmesser des mittleren gewölbten Elementes beträgt 10,4 mm.
- 2) Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des ringför migen piezoelektrischen Wandlerelementes benachbart zu dem mittleren beträgt 11,4 mm bzw. 15,4 mm.
- 3) Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des ringför migen piezoelektrischen Wandlerelementes benachbart zu dem vorstehenden beträgt 16,4 mm bzw. 19,4 mm.
- 4) Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des ringför migen piezoelektrischen Wandlerelementes benachbart zu dem vorhergehenden beträgt 20,4 mm bzw. 23,0 mm.
Die erste Elektrode 2, das piezoelektrische Material und die
zweite Elektrode 4 werden auf diese Weise hergestellt, die so erhaltenen
Elemente sind im Schnitt in Fig. 3 dargestellt.
Leitungen 6 werden an den vier Elementen 3 auf den konkaven
Seiten hiervon befestigt und die Elemente 3 auf einer Basis 1 montiert.
Als Basis 1 wird ein gewölbtes Polyurethanharzteil von 0,5 mm
Dicke, 27 mm Durchmesser und 80 mm Krümmungsradius auf der konvexen Sei
te verwendet und mit durchgehenden Bohrungen in vorbestimmten Positionen
mit einem Durchmesser 0,2 bis 0,5 mm versehen, durch die Leitungen 6
hindurchgeführt werden. Nach dem Hindurchführen der Leitungen 6 werden
die Elemente 3 an der Basis 1 befestigt. Insbesondere wird das gleiche
Urethanharz wie für die Basis 1 auf die Elemente 3 auf der konkaven Sei
te hiervon aufgebracht, wonach die Elemente 3 auf der Basis 1 unter ge
eigneten Bedingungen aufgebracht werden, um das Harz zum Befestigen der
Elemente 3 hierauf auszuhärten.
Das Harz wird in die Bohrungen in der Basis 1 zum Befestigen
der Leitungen 6 als auch zum Sicherstellen der pneumatischen Dichtung
zwischen der konkaven Fläche der Basis 1 und den konkaven Flächen der
Elemente 3 gefüllt. Die Spalten 5 sind zwischen den Elementen 3 in glei
chen Intervallen vorgesehen, so daß die elektrischen Signale und mecha
nischen Vibrationen nicht auf benachbarte Elemente 3 übertragen werden.
Die Elemente werden dann zur Polarisierung in Siliconöl be
handelt.
Vier Leitungen 6, die mit den Elementen 3 auf den konkaven
Seiten hiervon verbunden sind, werden hierzu geerdet und die Elektroden
4 auf der konvexen Seite werden stark auf positive Anschlüsse gedrückt.
Das Teil wird in Siliconöl von 120°C getaucht und ein elektrisches Feld
von 2-3 kV/1 mm während 20-30 min angelegt, um das piezoelektrische
Material zu polarisieren. Nach dieser Behandlung wird das Teil aus dem
Öl entnommen, mit Äthanol oder dergleichen gereinigt und getrocknet.
Leitungen 7 werden an der konvexen Fläche der Elemente 3 angelötet. Das
so hergestellte Teil ist in Fig. 4 dargestellt.
Das gleiche Urethanharz wie für die Basis 1 wird auf die kon
vexe Fläche der Elemente 3 aufgebracht, um eine Harzbeschichtung 8 aus
zubilden. Die Beschichtung 8 verbessert die Isolierung und die Umge
bungsfestigkeit der Elemente 3. Die Beschichtung 8 kann als Hinterle
gungsschicht zum Absorbieren unnötiger Töne oder Vibrationen in Richtung
der konvexen Seite dienen. Alternativ kann eine zusätzliche Hinterle
gungsschicht auf der Harzbeschichtung 8 vorgesehen sein.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Elemente
3 auf der konkaven Seite der Basis 1 ausgebildet sind.
Obwohl die Basis 1 bei der vorhergehenden Ausführungsform mit
Bohrungen für die Leitungen 6 versehen war, kann die erste Elektrode 2
auch gemeinsam verwendet werden. Wenn beispielsweise die Leitungen 6 zu
erden sind, kann jede Leitung 6 zwischen der Basis 1 und dem piezoe
lektrischen Material verlaufen. In einem solchen Fall kann Wasser
dichtigkeit und Umgebungswiderstandsfähigkeit erhöht werden, so daß
eine derartige Ausführungsform dann zweckmäßig ist, wenn eine Seite
der Basis 1 ohne Wandlerelemente in Kontakt mit Wasser kommt.
Bei der Ausführungsform von Fig. 5 ist die Basis 1 zunächst
gewölbt ausgebildet worden. Jedoch ist es nicht notwendig, sie vor
her so weit zu formen, wenn die Basis 1 die positionelle Anordnung
zwischen den Elementen 3 aufrechterhalten kann. Beispielsweise kann
die Basis 1 entsprechend der Krümmung der Elemente 3 einfach durch
Anordnen der Elemente 3 entsprechend der Krümmung und mit entspre
chendem Abstand sowie Einfüllen des Harzes zum Befestigen der Ele
mente 3 geformt werden.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform, die sich von der
ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß die erste Elektro
de 2′ von allen Elementen 3 gemeinschaftlich verwendet wird. Hierbei
ist es nicht notwendig, Bohrungen in der Basis 1 für Leitungen vor
zusehen.
Die Herstellung dieser Ausführungsform wird nachstehend nä
her beschrieben. Eine Basis 1 mit einem Durchmesser von 27 mm, einer
Dicke von 0,3 mm und einem Krümmungsradius von 60 mm an der konvexen
Fläche wird in gewölbter Form unter Verwendung eines Epoxyharzes
hergestellt. Leitendes Epoxyharz, das ein leitendes Material wie
Silberpulver oder eine andere leitende Substanz enthält, wird auf
die konvexe Fläche der Basis 1 aufgebracht und ausgehärtet, um die
erste Elektrode 2′ auf der konvexen Fläche zu bilden.
Silberelektroden werden auf beiden Seiten eines gewölbten
PZT-Keramikteils von 25 mm Durchmesser, 200 µm Dicke und 60 mm Krüm
mungsradius auf der konkaven Fläche ausgebildet. Dieses Teil wird in
vier Elemente geteilt, von denen eines kreisförmig und die anderen
drei ringförmig, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, sind.
Die Elemente werden auf der konvexen Fläche der Basis 1
durch ein leitendes Epoxyharz des gleichen Materials wie es für die
Elektrode 2′ auf der Oberfläche der Basis 1 verwendet wurde, befe
stigt. Die erste Elektrode 2′ wird mit Leitungen 6′ durch leitende
Paste verbunden, während die zweiten Elektroden 4 mit den Leitungen
7 verlötet werden.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform wird ein elektri
sches Feld von 3 kV/mm zwischen der ersten Elektrode 2′ und den
zweiten Elektroden 4 zum Polarisieren angelegt.
Da die zweiten Elektroden 4 getrennt voneinander auf jedem
Element 3 angeordnet sind, können die Elemente 3 mit den zweiten
Elektroden 4 unabhängig voneinander betrieben werden. Die gegensei
tige Übertragung von Vibrationen zwischen den Elementen 3 ist wie
bei der ersten Ausführungsform vernachlässigbar.
Der Grund, warum der Basis 1 eine gewölbte Form gegeben
wird, besteht darin, daß sie Vibrationen oder Schwingungen, die von
den Elementen 3 erzeugt werden, konvergieren oder abstrahlen kann.
Die von den konkaven Flächen hiervon erzeugten akustischen Wellen
können auf einen Punkt auf der gekrümmten Fläche konvergiert werden,
um einen hohen akustischen Druck zu liefern.
Die Basis 1 und die Elemente 3 können in Abhängigkeit von
der Verwendung auch auf einer ebenen Fläche angeordnet werden.
Die Eigenschaften des piezoelektrischen Wandlers der ersten
Ausführungsform wurden gemessen, wobei Fig. 7 eine Meßeinrichtung
zeigt, die verwendet wird, um zu demonstrieren, daß mechanische Vi
brationen und elektrische Signale nicht durch benachbarte Elektroden
beeinträchtigt werden.
Die Leitungen 6 der entsprechenden Elemente 3 werden geerdet
und Sinuswellen von ±10 V, 5 MHz werden an eine Elektrode 4 (als
Elektrode A gekennzeichnet) des mittleren gewölbten Elementes 3 an
gelegt. Die Amplitude der Sinuswellen der gleichen Frequenz, die
gleichzeitig an jeder der Elektroden der ringförmigen Elemente 3 er
zeugt werden, wird gemessen. Die Sinuswellen werden von einem Fre
quenzgenerator 9 erzeugt und durch einen Verstärker 10 verstärkt an
die Elektrode A angelegt. Die an den übrigen Elektroden B, C und D
erzeugten Spannungen werden durch ein Oszilloskop 11 gemessen.
Zum Vergleich wird ein Wandler vermessen, bei dem eine Viel
zahl von piezoelektrischen Wandlerelementen miteinander durch pie
zoelektrisches Material ohne Spalten verbunden sind. Ein derartiger
Wandler ist in den Fig. 8 und 9 in Draufsicht und im Schnitt darge
stellt.
Die Vergleichsvorrichtung wurde hergestellt durch Ausbildung
einer ersten Elektrode 2 aus Silber auf der konkaven Fläche eines
gewölbten PZT-Keramikteils von 25 mm Durchmesser, 200 µm Dicke und
80 mm Krümmungsradius der konkaven Fläche sowie Ausbildung einer
zentralen Elektrode und drei ringförmigen zweiten Elektroden 4 auf
der konvexen Fläche. Die Abmessungen der zweiten Elektroden 4 sind
die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
Die ersten Elektroden 2 der Elemente sind durch Leitungen 6
miteinander verbunden, die an der konkaven Fläche hiervon zur Basis
1 angebracht sind, und werden in ähnlicher Weise wie bei
der ersten Ausführungsform polarisiert und entsprechend mit Leitun
gen 7 versehen.
Fig. 10 zeigt die Meßergebnisse. In der Graphik stellt die
vertikale Achse die generierten Spannungen dar, während die horizon
tale Achse den Abstand zwischen dem Zentrum der Elektrode A zu jeder
der Elektroden B, C und D darstellt.
Die Amplitude der in der zweiten Elektrode B benachbart zu
dem gewölbten Element 3 erzeugten Wellen war um 43 dB kleiner als
die an die Elektrode A in der ersten Ausführungsform angelegte Span
nung. Die Amplituden der in der dritten und vierten Elektrode C und
D erzeugten Wellen ist entsprechend um 45 dB kleiner.
In dem Vergleichsbeispiel ist andererseits die Amplitude der
in der Elektrode B erzeugten Wellen nur um 28 dB von der an die
Elektrode A angelegten Spannung reduziert, was um 15 dB größer als
der erfindungsgemäß erhaltene Wert ist. Eine ähnliche Tendenz wird
für die Elektroden C und D beobachtet.
Das Experiment verifiziert die Effektivität der Ausbildung
der piezoelektrischen Elemente 3 in Ringform.
Fig. 11 zeigt eine Einrichtung zum Messen der Konvergenz von
akustischen Wellen.
Bei diesem Experiment werden die in der ersten Ausführungs
form erhaltenen piezoelektrischen Wandlerelemente 14 in Siliconöl
getaucht und gleichzeitig in allen Elektroden auf der konvexen Flä
che mit der gleichen Wellenform durch elektrische Impulse, die von
einem Impulsoszillator/Empfänger 12 erzeugt werden, angesteuert, um
akustische Wellen auf der konkaven Fläche parallel zum Ölniveau zu
erzeugen. Eine Stahlkugel 15 von 5 mm Durchmesser ist über einen
feinen Draht aufgehängt und bewegt sich in dem Öl auf der konkaven
Seitenfläche. Die von der Stahlkugel 15 reflektierten akustischen
Wellen werden von dem Empfänger 12 empfangen und ihre Wellenform auf
einem Oszilloskop 13 angezeigt.
Wenn die Stahlkugel mit ihrem Mittelpunkt ca. 80 mm vom Zen
trum der konkaven Fläche entfernt oder in einer Position näher zu
der sphärischen Fläche des Elementes 14 angeordnet wird, wird das
Echo am stärksten. Anders ausgedrückt ergibt sich, daß dann, wenn
piezoelektrische Wandlerelemente sphärischer Form verwendet werden,
akustische Wellen zum sphärischen Mittelpunkt konvergieren.
Fig. 12 zeigt die Kontrolle des Konvergenzpunktes, wo aku
stische Wellen fokussiert werden.
Die piezoelektrischen Wandlerelemente, die eine sphärische
Form besitzen, wirken wie eine akustische Linse, von der Fallfelder
auf der konkaven Seite hiervon konvergieren. Wenn beispielsweise
Spannung der gleichen Phase an jedes Element angelegt wird, stimmen
die Brennpunkte der erzeugten akustischen Wellen mit dem sphärischen
Center überein. Wenn die Phase der Spannung, die an die Elemente an
gelegt ist, zeitlich versetzt ist, können die Brennpunkte, wo aku
stische Wellen konvergieren, beim Bewegen kontrolliert werden.
Fig. 12 zeigt eine derartige bewegende Kontrolle der Brenn
punkte der Wandlerelemente. Die Phasen der Spannungsimpulse zum
Treiben der Wandlerelemente werden so gesteuert, daß Spannungsimpul
se in versetzten Phasen sequenziell von dem äußeren zum inneren Ele
ment angelegt werden. Die Schallfelder konvergieren zu dieser Zeit
auf einen geometrischen Fokus der gekrümmten Fläche oder einen Punkt
17, der näher zum Wandler als der sphärische Mittelpunkt 16 liegt.
Wenn Spannungsimpulse mit versetzten Phasen sequenziell vom inneren
zum äußeren Element angelegt werden, konvergiert das Schallfeld auf
einen Punkt 18, der weiter als der sphärische Mittelpunkt 16 ent
fernt ist. Die Positionen der Punkte 17, 18 können durch die Phasen
abweichung der Spannungsimpulse beliebig gesteuert werden.
Wenn piezoelektrische Wandlerelemente zeitversetzt getrieben
werden, wobei treibende Wellenformen von Elementen benachbarte Ele
mente beeinträchtigen, würde die Phasenkontrolle gestört, wodurch
die Konvergenz des Schallfeldes zerstört würde. Wenn jedoch die Ele
mente 3 mit einem Spalt zwischen zwei benachbarten Elementen ange
ordnet werden, werden sowohl die Vibrationen als auch die elektri
schen Signale zwischen zwei Elementen isoliert, so daß Interferenzen
zwischen diesen vermieden werden.
Die Elemente 3 können auch auf einer anders als sphärisch
gekrümmten Fläche, beispielsweise auf einer parabolisch gekrümmten
Fläche wie in Fig. 13 dargestellt angeordnet sein. Hierdurch lassen
sich parallel zueinander verlaufende Strahlen erzeugen.
Claims (8)
1. Piezoelektrischer Wandler mit einer Vielzahl von piezoe
lektrischen Wandlerelementen (3), die auf einer Basis (1) angeordnet
sind, wobei jedes Wandlerelement (3) aus piezoelektrischem Wandler
material eine erste Elektrode (2), die zwischen dem Wandlerelement
(3) und der Basis (1) ausgebildet ist, und eine zweite Elektrode (4)
umfaßt, die auf der Fläche des piezoelektrischen Materials ausgebil
det ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente (3) konzen
trisch und voneinander mechanisch und elektrisch isoliert angeordnet
sind und wenigstens eine von den beiden Elektroden (2, 4) unabhängig
an jedem Element (3) vorgesehen ist.
2. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Wandlerelemente (3) ringförmig sind.
3. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Basis (1) eine gekrümmte Fläche auf
weist, wobei die Wandlerelemente (3) auf der gekrümmten Fläche ange
ordnet sind.
4. Piezoelektrischer Wandler nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche sphärische Form besitzt.
5. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (2) gemeinsam für
alle Wandlerelemente (3) vorgesehen ist, während jedes Wandlerele
ment (3) mit einer separaten Elektrode (4) versehen ist.
6. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (1) aus einem organischen
Harzmaterial gebildet ist.
7. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente (3) im wesentli
chen gleiche elektrostatische Kapazitäten zwischen den ersten und
zweiten Elektroden (2, 4) besitzen.
8. Piezoelektrischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente (3) mit einer
Harzbeschichtung (8) auf ihren Oberflächen versehen sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1055711A JPH02234600A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 圧電変換素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4006718A1 true DE4006718A1 (de) | 1990-09-13 |
Family
ID=13006462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4006718A Withdrawn DE4006718A1 (de) | 1989-03-07 | 1990-03-03 | Piezoelektrischer wandler |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5122993A (de) |
JP (1) | JPH02234600A (de) |
DE (1) | DE4006718A1 (de) |
GB (1) | GB2232321B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4008768A1 (de) * | 1989-03-27 | 1990-10-04 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Piezoelektrischer wandler |
DE4135408A1 (de) * | 1991-10-26 | 1993-04-29 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren zur umwandlung elektrischer energie in mechanische schwingungen, sowie vorrichtungen zur durchfuehrung dieses verfahrens |
WO1994004265A1 (en) * | 1992-08-18 | 1994-03-03 | Reson System A/S | Transducer with high effective membrane of cavitation |
DE102015209234A1 (de) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Aussenden und/oder Empfangen akustischer Signale |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5316000A (en) * | 1991-03-05 | 1994-05-31 | Technomed International (Societe Anonyme) | Use of at least one composite piezoelectric transducer in the manufacture of an ultrasonic therapy apparatus for applying therapy, in a body zone, in particular to concretions, to tissue, or to bones, of a living being and method of ultrasonic therapy |
US5327895A (en) * | 1991-07-10 | 1994-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnosing system using ultrasonic probe |
WO1993022976A1 (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-25 | Delmenico Peter F | Method and apparatus to establish target coordinates for lithotripsy |
US5421335A (en) * | 1994-01-21 | 1995-06-06 | Wild; John J. | Intrinsically collimated ultrasonic transducer |
GB9408668D0 (en) * | 1994-04-30 | 1994-06-22 | Orthosonics Ltd | Untrasonic therapeutic system |
US20050143769A1 (en) * | 2002-08-19 | 2005-06-30 | White Jeffrey S. | Ultrasonic dissector |
CA2213948C (en) | 1996-09-19 | 2006-06-06 | United States Surgical Corporation | Ultrasonic dissector |
US6024750A (en) * | 1997-08-14 | 2000-02-15 | United States Surgical | Ultrasonic curved blade |
US6391541B1 (en) * | 1999-05-28 | 2002-05-21 | Kurt E. Petersen | Apparatus for analyzing a fluid sample |
US9073053B2 (en) * | 1999-05-28 | 2015-07-07 | Cepheid | Apparatus and method for cell disruption |
US8815521B2 (en) * | 2000-05-30 | 2014-08-26 | Cepheid | Apparatus and method for cell disruption |
US6255761B1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-07-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Shaped piezoelectric composite transducer |
DE10018355A1 (de) * | 2000-04-13 | 2001-12-20 | Siemens Ag | Ultraschallwandler und Verfahren zur Herstellung eines Ultraschallwandlers |
WO2002038356A1 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Misonix, Incorporated | Manufacturing method and device using high power ultrasound |
AU2003225762A1 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-29 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for control of fluid movement |
WO2003079461A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for sonic applications |
US7038358B2 (en) * | 2002-03-15 | 2006-05-02 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Electro-active transducer using radial electric field to produce/sense out-of-plane transducer motion |
JP2004056601A (ja) * | 2002-07-22 | 2004-02-19 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧電振動子およびその製造方法 |
AU2003904061A0 (en) * | 2003-08-01 | 2003-08-14 | Sonartech Atlas Pty Ltd | A sonar antenna |
US6984923B1 (en) * | 2003-12-24 | 2006-01-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Broadband and wide field of view composite transducer array |
US7356905B2 (en) * | 2004-05-25 | 2008-04-15 | Riverside Research Institute | Method of fabricating a high frequency ultrasound transducer |
US20090045217A1 (en) * | 2006-04-04 | 2009-02-19 | Bobrowski Nancy L | Musical soap dispenser |
US20080097501A1 (en) * | 2006-06-22 | 2008-04-24 | Tyco Healthcare Group Lp | Ultrasonic probe deflection sensor |
WO2009020404A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Industrial Research Limited | Beam forming system and method |
EP2072150B1 (de) * | 2007-12-19 | 2023-09-27 | Ueda Japan Radio Co., Ltd. | Ultraschallwandler |
US20090230823A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Leonid Kushculey | Operation of patterned ultrasonic transducers |
US7709997B2 (en) * | 2008-03-13 | 2010-05-04 | Ultrashape Ltd. | Multi-element piezoelectric transducers |
CN102177443B (zh) * | 2008-08-21 | 2013-09-25 | 工业研究有限公司 | 刈幅束声学换能器 |
DE102010049301A1 (de) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektroaktiver Elastomerwandler |
US9363605B2 (en) * | 2011-01-18 | 2016-06-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Focused acoustic transducer |
US20130278111A1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | Masdar Institute Of Science And Technology | Piezoelectric micromachined ultrasound transducer with patterned electrodes |
US8890853B2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-11-18 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | In-pixel ultrasonic touch sensor for display applications |
US9939420B2 (en) | 2014-04-29 | 2018-04-10 | NLA Diagnostics LLC | Apparatus and method for non-destructive testing of concrete |
US10126271B2 (en) | 2015-09-15 | 2018-11-13 | NLA Diagnostics LLC | Apparatus and method for non-destructive testing of materials |
US10268275B2 (en) | 2016-08-03 | 2019-04-23 | Ultrahaptics Ip Ltd | Three-dimensional perceptions in haptic systems |
EP4136686A4 (de) * | 2020-04-13 | 2024-04-24 | Stelect Pty. Ltd | Ultraschallwandler |
JPWO2021235080A1 (de) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | ||
KR102613557B1 (ko) * | 2021-10-27 | 2023-12-14 | 서울대학교산학협력단 | 음파 집속 트랜스듀서 |
TWI814403B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-09-01 | 佳世達科技股份有限公司 | 超聲波換能器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2712341A1 (de) * | 1976-11-01 | 1978-05-03 | Stanford Research Inst | Ultraschallwandler mit variablem brennpunkt |
JPS5650696A (en) * | 1979-09-13 | 1981-05-07 | Toray Ind Inc | Sound wave convergent transducer using high molecular piezoelectric substance |
JPS5875056A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-06 | Kiyoshi Nakayama | 探触子 |
JPS59202059A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-15 | Hitachi Medical Corp | 超音波断層装置用探触子 |
DE3214789C2 (de) * | 1981-04-30 | 1987-10-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
EP0310380A2 (de) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Medizinischer Apparat zur Behandlung mit Ultraschall |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2252580B1 (de) * | 1973-11-22 | 1980-02-22 | Realisations Ultrasoniques Sa | |
JPS52131676A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Probe for ultrasonic diagnostic device |
GB2006434B (en) * | 1977-10-20 | 1982-03-03 | Rca Corp | Switchable depth of focus pulse-echo ultra-sonic imaging display system |
EP0019267B1 (de) * | 1979-05-16 | 1984-08-22 | Toray Industries, Inc. | Piezoelektrischer Schwingungswandler |
JPS5711648A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
US4534221A (en) * | 1982-09-27 | 1985-08-13 | Technicare Corporation | Ultrasonic diagnostic imaging systems for varying depths of field |
DE3319871A1 (de) * | 1983-06-01 | 1984-12-06 | Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen | Piezoelektrischer wandler zur zerstoerung von konkrementen im koerperinnern |
GB2144308B (en) * | 1983-07-27 | 1986-09-17 | Db Instrumentation Limited | Electro-acoustic transducer element |
DE3485521D1 (de) * | 1983-12-08 | 1992-04-02 | Toshiba Kawasaki Kk | Gebogene lineare ultraschallwandleranordnung. |
JPS61158797U (de) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | ||
DK212586A (da) * | 1986-05-07 | 1987-11-08 | Brueel & Kjaer As | Fremgangsmaade til fremstilling af en ultralydtransducer |
DE3629093A1 (de) * | 1986-08-27 | 1988-03-10 | Stettner & Co | Piezokeramischer schallwandler |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1055711A patent/JPH02234600A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-03 DE DE4006718A patent/DE4006718A1/de not_active Withdrawn
- 1990-03-07 GB GB9005118A patent/GB2232321B/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-29 US US07/707,307 patent/US5122993A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2712341A1 (de) * | 1976-11-01 | 1978-05-03 | Stanford Research Inst | Ultraschallwandler mit variablem brennpunkt |
JPS5650696A (en) * | 1979-09-13 | 1981-05-07 | Toray Ind Inc | Sound wave convergent transducer using high molecular piezoelectric substance |
DE3214789C2 (de) * | 1981-04-30 | 1987-10-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
JPS5875056A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-06 | Kiyoshi Nakayama | 探触子 |
JPS59202059A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-15 | Hitachi Medical Corp | 超音波断層装置用探触子 |
EP0310380A2 (de) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Medizinischer Apparat zur Behandlung mit Ultraschall |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4008768A1 (de) * | 1989-03-27 | 1990-10-04 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Piezoelektrischer wandler |
DE4135408A1 (de) * | 1991-10-26 | 1993-04-29 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren zur umwandlung elektrischer energie in mechanische schwingungen, sowie vorrichtungen zur durchfuehrung dieses verfahrens |
WO1994004265A1 (en) * | 1992-08-18 | 1994-03-03 | Reson System A/S | Transducer with high effective membrane of cavitation |
DE102015209234A1 (de) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Aussenden und/oder Empfangen akustischer Signale |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2232321A (en) | 1990-12-05 |
GB2232321B (en) | 1993-10-13 |
US5122993A (en) | 1992-06-16 |
GB9005118D0 (en) | 1990-05-02 |
JPH02234600A (ja) | 1990-09-17 |
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---|---|---|
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WO2008135004A1 (de) | Ultraschallwandler-array für anwendungen in gasförmigen medien | |
DE3215242C2 (de) | ||
DE102015209485A1 (de) | Akustische Wandlervorrichtung mit einem Piezo-Schallwandler und einem MUT-Schallwandler, Verfahren zum Betrieb derselben, akustisches System, akustische Koppelstruktur und Verfahren zum Herstellen einer akustischen Koppelstruktur | |
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