超聲波傳感器的工作原理

　　超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為其他信號(hào)的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長(zhǎng)短、衍射現(xiàn)象小、方向性特別好的特色，可以成為射線的定向傳播。超聲波具有很強(qiáng)的穿透液體和固體的能力，特別是在對(duì)陽(yáng)光不透明的固體中。當(dāng)超聲波撞擊雜質(zhì)或界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明顯的反射并形成反射回波。當(dāng)它們撞擊移動(dòng)物體時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

　　超聲波傳感器的主要材料是壓電晶體(電致伸縮)和鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)。電致伸縮材料包括鋯鈦酸鉛(PZT)等。由壓電晶體構(gòu)成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?。它可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振蕩產(chǎn)生超聲波。同時(shí)，當(dāng)它接收超聲波時(shí)，也可以轉(zhuǎn)化為電能。一些超聲波傳感器既可以發(fā)送也可以接收。這里只介紹小型超聲波傳感器。發(fā)送和接收之間略有不同。適用于空中傳輸，工作頻率一般為23-25KHZ和40-45KHZ。其特色是防水(但不可放入水中)，可作為料位和接近開(kāi)關(guān)使用，性能不錯(cuò)。存在三種基本類型的超聲波應(yīng)用。傳輸式用于遙控、防盜報(bào)警、自動(dòng)門(mén)、接近開(kāi)關(guān)等; 分離反射式用于距離測(cè)量、液位或物位測(cè)量; 反射型用于材料探傷、測(cè)厚等。

　　超聲波探頭的核心是位于塑料或金屬外殼中的壓電芯片?？梢杂卸喾N材料構(gòu)成晶片。晶圓的直徑、厚度等尺寸也不同，因此每個(gè)探針的性能也不同，使用前一定要提前了解其性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：工作頻率、工作溫度、靈敏度、方向性。

　　聲納傳感器直接檢測(cè)和識(shí)別水中的物體和底部的輪廓。 聲納傳感器發(fā)出聲波信號(hào)，當(dāng)遇到物體時(shí)會(huì)反射回來(lái)，根據(jù)反射時(shí)間和波形計(jì)算其距離和位置。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波。它是由換能器芯片在電壓激勵(lì)下的振動(dòng)產(chǎn)生的。具有頻率高、波長(zhǎng)短、衍射現(xiàn)象小，特別是指向性好，可定向成射線。傳播等特色。聲納傳感器主要用于探測(cè)生物，比如探測(cè)水底有哪些生物，這些生物有多大。

　　超聲波有很強(qiáng)的穿透液體和固體的能力，尤其是不透明的固體，可以穿透到幾十米的度。當(dāng)超聲波撞擊雜質(zhì)或界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明顯的反射并形成回波。當(dāng)它們撞擊移動(dòng)物體時(shí)會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)。因此，超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。超聲波傳感器是利用超聲波的特性開(kāi)發(fā)的傳感器。在工業(yè)中，超聲波的典型應(yīng)用是金屬無(wú)損檢測(cè)和超聲波測(cè)厚。