完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>
标签 > 超声波传感器
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。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。
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。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。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。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。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。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。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
工作原理
人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHZ称为超声波,低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-16,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。
由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超声波信号进行检测。而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
性能指标
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括:
工作频率
工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
工作温度
由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。
灵敏度
主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
指向性
超声波传感器探测的范围
超声波传感器的分类和使用
超声波传感器的作用有很多,比如测距传感器,液位传感器,流量传感器,溶解氧传感器,
浊度传感器,气体传感器,温度传感器等等。超声波传感器的使用分两大类一个是脉冲工作,一个是连续工作吧。不过分类的标准有很多。要看你用什么标准。
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。
超声波传感器是一种利用超声波进行距离测量和物体检测的传感器,广泛应用于自动化控制、物位测量、机器人避障等领域。
超声波传感器是一种常用的非接触式测距传感器,以其精确测量距离、高可靠性和广泛应用而受到广泛青睐。超声波传感器工作原理基于声波的传播和反射原理,利用超声波...
超声波传感器是一种利用超声波的特性进行测量和检测的设备。它通过发射超声波,然后接收反射回来的超声波,通过计算发射和接收之间的时间差,来确定物体的距离、速...
超声波传感器探头从哪里接收 超声波传感器探头有哪几种结构形式
由一个或多个单元传感器组成,常用于检测液体、气体或固体的界面和测量距离。单元传感器可以是单向或双向传感器。
超声波传感器发射头是利用压电效应来实现产生超声波的,就是在发射头不断给出一定频率的如40KHz的电压信号,就可以产生超声波。
超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。
目前超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。
倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置,由超声波传感器、控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成。
随着新能源市场的蓬勃发展和锂电池技术的日新月异,市场对高效、高质量的锂电池需求愈发迫切。在这一大背景下,高速叠片机设备应运而生,作为锂电池生产中的关键工...
2024 年 4 月 22 日Micron Technology Inc.(美光科技股份有限公司,纳斯达克股票代码:MU)近日宣布,美光全系列车规级内存...
在繁忙的工业生产线中,纸张、塑料、金属箔、木材、金属薄片等多种材料的双张检测问题一直困扰着生产线的高效运作。
倍加福CANopen接口L2系列超声波传感器荣获“年度自动化创新奖”
3月14日,由中国工控网主办的“2024中国自动化+数字化产业年会”、“第二十二届自动化及数字化年度评选颁奖仪式”在杭州圆满举办。
倍加福惊艳携自动化前沿技术与产品亮相慕尼黑上海电子生产设备展
3月20日,2024年中国电子生产制造行业大展——慕尼黑上海电子生产设备展(productronica China)在上海新国际博览中心拉开帷幕。
随着光伏行业的迅猛发展,大型光伏系统如雨后春笋般涌现,尤其在阳光充沛、气候干燥的地区,成片的太阳能电池板整齐铺展,蔚为壮观。
超声波传感器中压电晶片的作用是什么? 超声波传感器是一种常见的物理传感器,它通过发射和接收超声波波束来探测周围物体的距离、位置、形状等信息,广泛应用于机...
编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题
电机控制 | DSP | 氮化镓 | 功率放大器 | ChatGPT | 自动驾驶 | TI | 瑞萨电子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二极管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
无刷电机 | FOC | IGBT | 逆变器 | 文心一言 | 5G | 英飞凌 | 罗姆 |
直流电机 | PID | MOSFET | 传感器 | 人工智能 | 物联网 | NXP | 赛灵思 |
步进电机 | SPWM | 充电桩 | IPM | 机器视觉 | 无人机 | 三菱电机 | ST |
伺服电机 | SVPWM | 光伏发电 | UPS | AR | 智能电网 | 国民技术 | Microchip |
开关电源 | 步进电机 | 无线充电 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 单片机 |
5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 蓝牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
Type-C | USB | 以太网 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
语音识别 | 万用表 | CPLD | 耦合 | 电路仿真 | 电容滤波 | 保护电路 | 看门狗 |
CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
SDI | nas | DMA | HomeKit | 阈值电压 | UART | 机器学习 | TensorFlow |
Arduino | BeagleBone | 树莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 华秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |