超声波传感器的技术原理及应用
众所周知: 传感器是利用的特性研制而成的传感器。是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的。碰到杂质或分界面会产生反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此检测应用在工业、国防、生物医学等方面。 以作为检测手段,必须产生和接收。完成这种功能的装置就是传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声。现在来介绍一下传感器的原理及应用: 一、传感器的组成 主要由压电晶片组成,既可以发射,也可以接收。小功率超声多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直(纵波)、斜(横波)、表面波(表面波)、兰姆波(兰姆波)、双(一个反射、一个接收)等。 二、性能指标 超声的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。传感器的主要性能指标包括: 1、工作频率 工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的大,灵敏度也高。 2、工作温度 由于压电材料的居里点一般比较高,特别是流量计用使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。用的超声的温度比较高,需要单独的制冷设备。 3、灵敏度 主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
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