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超聲波傳感器的性能指標(biāo)

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超聲波傳感器的性能指標(biāo)

發(fā)布日期:2021-10-25 作者:新威電子 點(diǎn)擊:

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種震動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生震動(dòng)的,具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別的方向性好,能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。


超聲波碰到雜志或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)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。


超聲波傳感器


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。小功率超聲波探頭多作探測(cè)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(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。


超聲波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(gè)探頭的性能不同的,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:靈敏度主要取決于制作晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。


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(shí),輸出的能量大,靈敏度也高。由于壓電材料的距離點(diǎn)一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作穩(wěn)定比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲波探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。




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