超聲波傳感器工作原理
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波,,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,,它具有頻率高,、波長短、繞射現(xiàn)象小,,特別是方向性好,、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體,、固體的穿透本領(lǐng)很大,,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度,。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,,碰到活動物體能產(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。
中文名超聲波傳感器所屬類別傳感器 物理學(xué)原 理超聲波的特性組 件壓電材料工作頻率壓電晶片的共振頻率適用領(lǐng)域工業(yè),、國防,、生物醫(yī)學(xué)目錄1組成部分2性能指標(biāo)? 工作頻率
? 工作溫度
? 靈敏度
? 指向性
3相關(guān)應(yīng)用? 主要應(yīng)用
? 具體應(yīng)用
4工作相關(guān)? 工作原理
? 工作程式
? 工作模式
超聲波傳感器系統(tǒng)構(gòu)成6檢測好壞7液位測試8其他? 區(qū)分
? 注意事項
? 暴露問題1組成部分編輯超聲波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(一個探頭發(fā)射、一個探頭接收)等,。
超聲波傳感器性能指標(biāo)編輯超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓
超聲波傳感器電晶片,。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,,因此每個探頭的性能是不同的,,我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括:
工作頻率
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,輸出的能量zui大,,靈敏度也zui高,。
工作溫度
由于壓電材料的居里點一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用
超聲波傳感器功率較小,,所以工作溫度比較低,,可以長時間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,,需要單獨的制冷設(shè)備,。
靈敏度
主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數(shù)大,,靈敏度高;反之,,靈敏度低。
指向性
超聲波傳感器探測的范圍
超聲波傳感器相關(guān)應(yīng)用編輯主要應(yīng)用
超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)實踐的不同方面,,而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其
超聲波傳感器zui主要的應(yīng)用之一,,下面以醫(yī)學(xué)為例子說明超聲波傳感技術(shù)的應(yīng)用。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病,,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中*的診斷方法,。超聲波診斷的優(yōu)點是:對受檢者無痛苦、無損害,、方法簡便,、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等,。因而推廣容易,,受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學(xué)原理,,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法,。這個方法是利用超聲波的反射。當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時,,在該界面就產(chǎn)生反射回聲,。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低,。
在工業(yè)方面,超聲波的典型應(yīng)用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種,。過去,,許多技術(shù)因為無法探測到物體組織內(nèi)部而受到阻礙,,超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上,,“悄無聲息”地探測人們所需要的信號,。在未來的
超聲波傳感器應(yīng)用中,超聲波將與信息技術(shù),、新材料技術(shù)結(jié)合起來,,將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器,。