超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)(通常是電信號(hào))的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、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,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生反射形成反射回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面。中文名超聲波傳感器外文名Ultrasonicsensor所屬類別傳感器物理學(xué)原理超聲換能器適用領(lǐng)域工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)目錄1組成部分2性能指標(biāo)?工作頻率?工作溫度?靈敏度?指向性3相關(guān)應(yīng)用?主要應(yīng)用?具體應(yīng)用4工作相關(guān)?工作原理?工作程式?工作模式5系統(tǒng)構(gòu)成6檢測(cè)方式7檢測(cè)好壞8液位測(cè)試9其他?區(qū)分?注意事項(xiàng)?暴露問(wèn)題超聲波傳感器組成部分編輯超聲波傳感器-MB7780常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成,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)探頭發(fā)射、一個(gè)探頭接收)等。浙江羅舸智能科技有限公司是一家專業(yè)提供超聲波傳感器的公司,期待您的光臨!淮安毫米級(jí)超聲波傳感器
或者超聲探頭。超聲波傳感器主要由雙壓電晶片振子、圓錐共振板和電極等部分構(gòu)成。兩電極間加上一定的電壓時(shí)壓電晶片就會(huì)被壓縮產(chǎn)生機(jī)械形變,撤去電壓后壓電晶片恢復(fù)原狀。若在兩極間按照一定的頻率加上電壓,則壓電晶片也會(huì)保持一定的頻率振動(dòng)。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得此型號(hào)壓電晶片的固有頻率為,則在兩極外加頻率為40KHz的方波脈沖信號(hào),此時(shí)壓電晶片產(chǎn)生共振,向外發(fā)射出超聲波。同理,沒(méi)有外加脈沖信號(hào)的超聲波傳感器在共振板接收到超聲波時(shí)也會(huì)產(chǎn)生共振,在兩極間產(chǎn)生電信號(hào)。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。超聲探頭的**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)探頭的性能是不同的,我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo),包括:(1)工作頻率。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。檢測(cè)玻璃超聲波傳感器推薦廠家超聲波傳感器的工作原理基于壓電效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生超聲波。
圖5超聲測(cè)距時(shí)序圖一個(gè)10us以上脈沖觸發(fā)信號(hào),該模塊內(nèi)部將發(fā)出8次40KHz周期電平并檢測(cè)回波。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào),回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。由此通過(guò)發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)的時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。建議測(cè)量周期為60ms以上,以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的影響。圖6出了超聲測(cè)距模塊的發(fā)射端電路。圖7超聲測(cè)距發(fā)射端電路圖壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波,這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器;反之,如果兩電極問(wèn)未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。圖8給出了超聲測(cè)距模塊的接收端電路。集成電路CX20106是一款紅外線檢波接收的**芯片,常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測(cè)距的超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106接收超聲波。
比如介質(zhì)的均勻性,溫度的影響等,在一些化工廠的塔罐里,由于進(jìn)行著距離的化學(xué)反應(yīng),液面波動(dòng)比較大,有時(shí)要得到比較準(zhǔn)確的反射面也是一件很困難的事情。機(jī)器人超聲波傳感器眾多需要對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量的行業(yè),由于各種行業(yè)的特點(diǎn),對(duì)于液位測(cè)量的要求也不同。從測(cè)量時(shí)限來(lái)說(shuō),有的測(cè)量時(shí)間沒(méi)有限制,有的卻是要求適時(shí)的,從測(cè)量范圍來(lái)看,大的可到幾十米,小的只有幾厘米;從測(cè)量條件來(lái)講沒(méi)有的簡(jiǎn)單,有的復(fù)雜,有的高溫高毒,有的高壓高腐,有的液體揮發(fā)性很強(qiáng),有的必須嚴(yán)防帶電等。為此工釆網(wǎng)推薦機(jī)器人超聲波傳感器-MB7360,機(jī)器人超聲波傳感器MB7360是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超聲波傳感器,它在設(shè)計(jì)上,不僅對(duì)干擾噪音做了處理,具備抗噪音干擾能力。而且對(duì)于大小不同的目標(biāo),和變化的供電電壓,做了靈敏度的補(bǔ)償。另外還具備標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)部溫度補(bǔ)償,可選的外部溫度補(bǔ)償,使得測(cè)量出來(lái)的距離數(shù)據(jù)更加精細(xì)。直接輸出精確的距離讀數(shù),節(jié)省了MCU的資源,更合適應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。此外還可以應(yīng)用于機(jī)器人測(cè)距傳感器、自主導(dǎo)航、料倉(cāng)料位測(cè)量、罐體液位測(cè)量等領(lǐng)域。超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,有需要可以聯(lián)系我司哦!
換能器作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對(duì)發(fā)送的超進(jìn)行檢測(cè).而實(shí)際使用中,用發(fā)送傳感器的陶瓷振子的也可以用做接收器傳感器社的陶瓷振子??刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。超聲波傳感器電源(或稱信號(hào)源)可用DC12V±10%或24V±10%。工作模式超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無(wú)磨損的檢測(cè)。超聲波傳感器對(duì)透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,包括煙塵環(huán)境和雨天。檢測(cè)模式超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物通過(guò)將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器,從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器,兩者之間持續(xù)保持“收聽(tīng)”。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波,從而傳感器將產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。由于超聲波的方向性好、穿透力強(qiáng),超聲波傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。呂梁抗干擾超聲波傳感器
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控制部分主要對(duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。超聲波傳感器電源可用DC12V±10%或24V±10%。5.超聲波探頭超聲波換能器又稱超聲波探頭。超聲波換能器有壓電式、磁致伸縮式、電磁式等數(shù)種,在檢測(cè)技術(shù)中主要采用壓電式。由于其結(jié)構(gòu)不同,換能器又分為直探頭、斜探頭、雙探頭、表面波探頭、聚焦探頭、沖水探頭,等等。本文以固體傳導(dǎo)介質(zhì)為例,簡(jiǎn)要介紹以下三種探頭。(1)單晶直探頭。俗稱直探頭,其壓電晶片采用PZT壓電陶瓷制作。發(fā)射超聲波時(shí),將500V以上的高壓電脈沖加到壓電晶片上,利用逆壓電效應(yīng),使晶片發(fā)射出一束頻率落在超聲波范圍內(nèi)、持續(xù)時(shí)間很短的超聲振動(dòng)波,垂直投射到試件內(nèi)。假設(shè)該試件為鋼板,而其底面與空氣交界,到達(dá)鋼板底部的超聲波絕大部分能量被底部界面所反射。反射波經(jīng)過(guò)一短暫的傳播時(shí)間回到壓電晶片。再利用壓電效應(yīng),晶片將機(jī)械振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成同頻率的交變電荷和電壓。(2)雙晶直探頭。由兩個(gè)單晶探頭組合而成,裝配在同一個(gè)殼體內(nèi),其中一片晶片發(fā)射超聲波,另一片晶片接收超聲波。雙晶探頭的結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜一些,但檢測(cè)精度比單晶直探頭高,且超聲信號(hào)的反射和接收的控制電路較單晶直探頭簡(jiǎn)單。?;窗埠撩准?jí)超聲波傳感器