超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的

發(fā)布日期：2023-02-27 作者：新威電子點(diǎn)擊：

超聲波是一種震動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生震動(dòng)的，具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別的方向性好，能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波傳感器對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。

超聲波碰到雜志或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器或者超聲探頭。

超聲波傳感器的探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲波探頭多作探測作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收）等。

超聲波的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個(gè)探頭的性能不同的，使用前必須預(yù)先了解它的性能。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí)，輸出的能量大，靈敏度也高。

由于壓電材料的距離點(diǎn)一般比較高，特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作穩(wěn)定比較低，可以長時(shí)間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲波探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。靈敏度主要取決于制作晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

超聲波傳感器