超声波距离传感器

超声波传感器的概述

　　超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。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，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生 显着反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波 检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

原理

　　当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。

主要性能指标

　　（1）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，灵敏度也。

　　（2）工作温度

　　由于压电材料的居里点一般比较高，特别时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产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。

　　（3）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。

特点及应用

　　超声波距离传感器具有工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高等特点，方便与工业显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。它广泛应用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域。