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著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”,广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
超声波传感器渗透我们生活的每个应用领域那么对于超声波传感器的发射与接收原理你了解多少呢?超声波传感器是通过发射超声波并对接收到回波的性质进行分析,从而进行自动检测的。超声波传感器是近年来发展起来的新型传感器,可用于液体界面检测、流量检测、水下作业、煤烟浓度、积雪厚度检测等多个领域。此外,它还可作为换能器,用于家用电器、防盗报警系统中。
超声波传感器中声波的发射与接收一般采用了电致伸缩效应与其逆效应(压电效应)或磁致伸缩效应与其逆效应(压磁效应)。电致伸缩是指在一些晶体切片的两对面上加交变电场,晶体切片就产生伸长与缩短的现象。同理磁致伸缩是铁磁物质在交变磁场中时,在顺磁场方向产生伸缩的现象。一般超声波传感器的发生器主要是采用这两种原理的方式产生超声波。
由于超声波传感器的接收器式是利用超声发生器的逆效应而进行工作的,即压电效应或者压磁效应。当超声波作用到压电或压磁材料上时,使材料发生伸缩形变,同时会产生交变电势。通过将此电势放大后送到测量电路中,就能记录或显示出结果。
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