超音波を出すには<超音波ってどうやって出すの?>
[超音波ハンドブック]

超音波を出すには・・・

振動により超音波が発生します
“音”は物が振動することによって出ています。例えば、声は声帯を震わせることによって空気が振動して発せられます。超音波についても同様で、振動によって発生します。振動を発生させる方法は色々とありますが、電気エネルギを振動のエネルギに変える『圧電セラミックス』を用いる方法が広く用いられています。超音波の場合は、その振動の周期が短い(周波数が高い)という特徴があります。

圧電セラミックスとは?

電圧によって伸びたり縮んだりする特殊なセラミックス
圧電セラミックスは、高純度な粉体(酸化チタン・酸化バリウム等)を高温度で焼き固めた多結晶体セラミックスです。
圧電セラミックスに、外部から力を加える(機械エネルギを加える)と電圧が発生し(圧電正効果)、また逆に電圧をかける(電気エネルギを加える)と極性に応じて伸びたり縮んだりします(圧電逆効果)。このように圧電セラミックスは電気エネルギと機械エネルギを変換する性質『圧電効果』をもっています。分極処理(高い温度下でセラミックスに直流高電圧を加えて自発分極の向きを揃え極性を与える)を行うことで、この『圧電効果』を持つようになります。

圧電セラミックスを用いて超音波を出す

圧電セラミックスに交流電圧を加えると…
圧電セラミックスに電極を付けて交流電圧を印加すると、圧電効果により振動し、音が発生します。発生する音の周波数は、印加する交流電圧の周波数によって決まり、周波数を20kHz以上にすると超音波が発生します。 また、共振周波数で振動させることで大きな振幅を得ることができます。共振周波数は形状によって決まるため、目的とする周波数になるように圧電セラミックスの形状を加工して使用します。

圧電効果


マーク1海上実験で酔わない方法:2 魚探振動子設計者
魚群探知機の評価で海上実験に行ったときに実際に試した方法です。ある社員から「船に乗る前に梅干しを食べると酔わないよ」と言われて実際に食べてみました。食べる量が少なかったのか結果は散々でした。今度は1パック全部食べてみようと思います…。
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