实验室超声波-什么是超声波并联谐振、串联谐振？

梵英超声(fanyingsonic)实验室超声仪器

超声波并联谐振和串联谐振是超声波换能器（如超声波萃取棒）在特定频率下工作时出现的两种重要现象，它们与换能器的电学特性和机械特性密切相关。

1.超声波并联谐振（Parallel Resonance）：

并联谐振通常发生在换能器的机械共振频率上，此时换能器的机械阻抗达到最小值。在并联谐振点，换能器的电学特性表现为电导（G）达到最大，而电纳（B）为零。从电路的角度来看，并联谐振时换能器的电学行为类似于一个纯电导，即电阻性负载。在此状态下，换能器的能量转换效率最高，因为它能够有效地将电能转换为机械能（即超声波）。

2.超声波串联谐振（Series Resonance）：

串联谐振发生在比机械共振频率稍低的频率上，此时换能器的电学阻抗达到最小值。在串联谐振点，换能器的电纳（B）达到最大，而电导（G）为零。从电路的角度来看，串联谐振时换能器的电学行为类似于一个纯电纳，即电容性负载。虽然串联谐振点不是能量转换效率最高的点，但它通常被选作换能器的工作点，因为此时换能器的阻抗最小，有利于与驱动电路匹配，减少能量损耗。

3.实际应用中的意义：

3.1并联谐振：由于能量转换效率高，通常用于需要产生高强度超声波的场合，如超声波清洗、超声波破碎等。

3.2串联谐振：虽然能量转换效率稍低，但由于阻抗小、易于与电路匹配，常用于需要稳定输出超声波的场合，如超声波检测、超声波测距等。

在设计和使用超声波换能器时，需要根据具体应用需求选择合适的谐振点和工作频率，以实现最佳的性能和效果。