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超聲波探頭的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?,它可以將電能轉(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。
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。另有一種密封式超聲波傳感器。
超聲波探頭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(yīng)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。超聲波傳感器主要是利用超聲波的特性研制形成的一種傳感器,主要的特點就是體積小,高精度,功耗低等等的優(yōu)點。
超聲波是機械波,機械波是由振動產(chǎn)生的,超聲波發(fā)現(xiàn)缺陷引起缺陷振動,其中一部分沿原路返回,由于超聲波具有一定的能量,再作用到壓電晶體上,使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產(chǎn)生交變電場,這種效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng),是接收超聲波的過程。正、逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。