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德國圖爾克turck超聲波傳感器*

人們能聽到聲音是由于物體振動產(chǎn)生的，它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內(nèi),，超過20KHZ稱為超聲波,，低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ,。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩,，有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩,。超聲波可以在氣體,、液體及固體中傳播，其傳播速度不同,。另外,，它也有折射和反射現(xiàn)象，并且在傳播過程中有衰減,。在空氣中傳播超聲波,，其頻率較低，一般為幾十KHZ,，而在固體,、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,，而在液體及固體中傳播,，衰減較小，傳播較遠(yuǎn)。利用超聲波的特性,，可做成各種超聲傳感器,，配上不同的電路，制成各種超聲測量儀器及裝置,，并在通迅,，醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應(yīng)用。

超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類,。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等,。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,，同時(shí)它接收到超聲波時(shí),，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器,。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,，也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器,，發(fā)送與接收略有差別,，它適用于在空氣中傳播，工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ,。這類傳感器適用于測距,、遙控、防盜等用途,。該種有T/R-40-60,，T/R-40-12等(其中T表示發(fā)送，R表示接收,，40表示頻率為40KHZ,，16及12表示其外徑尺寸，以毫米計(jì)),。另有一種密封式超聲波傳感器(MA40EI型),。它的特點(diǎn)是具有防水作用(但不能放首*首*首*首*首*首先進(jìn)入水中)，可以作料位及接近開關(guān)用,，它的性能較好,。超聲波應(yīng)用有三種基本類型，透射型用于遙控器,，防盜報(bào)警器,、自動門、接近開關(guān)等;分離式反射型用于測距,、液位或料位;反射型用于材料探傷,、測厚等,。

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由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器),、控制部分與電源部分組成,。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,，換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動,，將其變換成電能量，作為傳感器接收器的輸出,，從而對發(fā)送的超聲波信號進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行檢測.而實(shí)際使用中,，用作發(fā)送傳感器的陶瓷振子也可以用作接收器傳感器社的陶瓷振子?？刂撇糠种饕獙Πl(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率,、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測距離等進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行控制。

若對發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為40KHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40KHz高頻電壓,，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長與縮短,，于是發(fā)送40KHz頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播(疏密程度可由控制電路調(diào)制),，并傳給波接收器。接收器是利用壓力傳感器所采用的壓電效應(yīng)的原理,，即在壓電元件上施加壓力,，使壓電元件發(fā)生應(yīng)變，則產(chǎn)生一面為"+ "極,，另一面為"-"極的40KHz正弦電壓,。因該高頻壓幅值較小，故必須進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行放大,。 超聲波傳感器使得駕駛員可以安全地倒車,，其原理是利用探測倒車路徑上或附近存在的任何障礙物，并及時(shí)發(fā)出警告,。所設(shè)計(jì)的檢測系統(tǒng)可以同時(shí)提供聲光并茂的聽覺和視告,，其警告表示是探測到了在盲區(qū)內(nèi)障礙物的距離和方向。這樣,，在狹窄的地方不管是泊車還是車,，借助倒車障礙報(bào)警檢測系統(tǒng)，駕駛員心理壓力就會減少,，并可以游刃有余地采取必要的動作,。

折疊工作模式超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對被檢測物進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行非接觸式無磨損的檢測。超聲波傳感器對透明或有色物體,，金屬或非金屬物體,，固體,、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測,。其檢測性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,，包括煙塵環(huán)境和雨天。檢測模式超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式,。位于傳感器前面的被檢測物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器,，從而使傳感器檢測到被測物。還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式,。一套對射式超聲波傳感器包括一個發(fā)射器和一個接收器,，兩者之間持續(xù)保持"收聽"。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測物將會阻斷接收器接收發(fā)射的聲波,，從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號,。

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