邦纳传感器——超声波传感器的工作原理

发布时间:2024-8-30 12:03:23|来源: 邦纳/BANNER

人们能听到声音是由于物体振荡发生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超越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,有两种方式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中使用首要选用纵向振荡。超声波能够在气体、液体及固体中传达,其传达速度不同。别的,它也有折射和反射现象,并且在传达进程中有衰减。在空气中传达超声波,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达,衰减较小,传达较远。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,制成各种超声丈量仪器及装置,并在通讯,医疗家电等各方面得到广泛使用。

  超声波传感器首要资料有压电晶体(电致弹性)及镍铁铝合金(磁致弹性)两类。电致弹性的资料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它能够将电能转变成机械振荡而发生超声波,同时它接纳到超声波时,也能转变成电能,所以它能够分红发送器或接纳器。有的超声波传感器既作发送,也能作接纳。这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接纳略有差别,它适用于在空气中传达,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(其间T表明发送,R表明接纳,40表明频率为40KHZ,16及12表明其外径尺度,以毫米计)。还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),能够作料位及挨近开关用,它的功能较好。超声波使用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、挨近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于资料探伤、测厚等。

  由发送传感器(或称波发送器)、接纳传感器(或称波接纳器)、操控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荡能量转换成超能量并向空中辐射;而接纳传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接纳波发生机械振荡,将其变换成电能量,作为传感器接纳器的输出,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能够用作接纳器传感器社的陶瓷振子。操控部分首要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀少调制和计数及勘探间隔等进行操控。




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