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超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,，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,，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。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,。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)、防,、生物醫(yī)學(xué)等方面,。
以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波,。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭,。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（一個探頭反射,、一個探頭接收）等。
超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片,。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：
1,、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。
2,、工作溫度,。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,，所以工作溫度比較低,，可以長時間地工作而不失效。用的超聲探頭的溫度比較高,，需要單獨的制冷設(shè)備,。
3,、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,。
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)界面是，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。
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