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超聲波傳感器的測距原理與模塊使用

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超聲波傳感器的測距原理與模塊使用

發(fā)布日期:2021-09-24 作者:新威電子 點擊:

人類耳朵能聽到的聲波頻率為20HZ~20KHz。當聲波的振動頻率大于20KHz或小于20Hz時,我們便聽不見了。因此把頻率高于20KHz赫茲的聲波稱為“超聲波”。因其方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。


在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。如超聲波清洗機,超聲波加濕器,醫(yī)學(xué)檢查B超,彩超,超聲波探傷儀等。聲音是由振動產(chǎn)生的,能夠產(chǎn)生超聲波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。


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,使用前必須預(yù)先了解它的性能。常用的是壓電式超聲波發(fā)生器,是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波傳感器探頭內(nèi)部有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片將會發(fā)生共振,并帶動共振板振動,便產(chǎn)生超聲波。


超聲波傳感器


反之,如果兩電極間未外加電壓,當共振板接收到超聲波時,將壓迫壓電晶片作振動,將機械能轉(zhuǎn)換為電信號,這時它就成為超聲波接收器了。 超聲波傳感器就是利用壓電效應(yīng)的原理,將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化,即在發(fā)射超聲波的時候,將電能轉(zhuǎn)換成超聲波發(fā)射出去;而在接收時,則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。


常用的超聲測距的方法是回聲探測法,超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時計數(shù)器開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來,超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計時。


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關(guān)鍵詞:超聲波傳感器,超聲波探頭,超聲波傳感器探頭

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