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超声波距离传感器
阅读:12144时间:2011-05-24 16:26:54

  超声波距离传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波碰到杂质或分界面会产生显着反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应,超声波距离传感器就是根据接收到的自传感器发出脉冲超声波到被测物体反射波所需传播时间来检测距离。

超声波传感器的概述

  超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振 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。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不 透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生 显着反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波 检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

原理

  当电压作用于压电陶瓷时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。

主要性能指标

  (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,输出的能量,灵敏度也。

  (2)工作温度

  由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高,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。

特点及应用

  超声波距离传感器具有工作可靠,安装方便, 防水型,发射夹角较小,灵敏度高等特点,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。它广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域。

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