超聲波傳感器的工作原理
       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,。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,，并在通訊,，醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應用。
       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)變成機械振蕩而產(chǎn)生超聲波,，同時它接收到超聲波時,，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-40-16,，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）。另有一種密封式超聲波傳感器（MA40EI型）,。它的特點是具有防水作用（但不能放入水中）,，可以作料位及接近開關(guān)用，它的性能較好,。超聲波應用有三種基本類型,，透射型用于遙控器，防盜報警器,、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,。
       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)送的超聲波信號進行檢測.而實際使用中,，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,。控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率,、占空比及稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進行控制,。