超聲波傳感器原理、特點及用途

超聲波傳感器是將超聲波信號轉換為其他能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波振動頻率高于20KHz機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小的特點，特別是方向性好，可成為輻射和定向傳播。超聲波具有很大的液體和固體滲透性，特別是在陽光不透明的固體中。超聲波與雜質或界面接觸會產生明顯的反射，形成反射回波，與活性物體接觸會產生多普勒效應。超聲傳感器廣泛應用于工業、國防、生物醫學等領域。

傳感器：能感覺到*的測量部件，并按一定的規則轉換為可用的

信號設備或設備通常由敏感元件和轉換元件組成。傳感器是一種能感覺到測量信息并將檢測到的信息轉換為電信號或其他形式的信息輸出的檢測裝置，以滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制的要求。它是實現自動檢測和自動控制的主要環節。

目前傳感器還沒有統一的分類方法，但常用的有三種:

1、可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成分等傳感器

根據傳感器的工作原理，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。

3.根據傳感器輸出信號的性質，可分為開關量（1、0或開關）；模擬傳感器輸出；數字傳感器輸出脈沖或代碼。

在這里，我們主要介紹一種傳感器-超聲波傳感器，它廣泛應用于日常生活中，給人類社會帶來極大的便利，以及它在倒車雷達中的應用。

超聲波傳感器是利用超聲波特性開發的傳感器。超聲波必須產生并接收超聲波作為檢測手段。超聲波傳感器通常被稱為超聲波傳感器或超聲波探頭。

超聲探頭主要由壓電晶片組成，既能發射超聲波，又能接收超聲波。超聲波探頭的核心是塑料外套或金屬外套中的壓電晶片。晶片的材料有很多種。壓電晶體(電致伸縮)和鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)是超聲波傳感器的主要材料。鋯鈦酸鉛（PZT）等等。超聲波傳感器由壓電晶體組成，可將電能轉化為機械振蕩，產生超聲波。同時，當它收到超聲波時，它也可以轉化為電能，因此可以分為發送器或接收器。一些超聲傳感器可以發送或接收。超聲波傳感器由傳感器(或波發送器)、接收傳感器(或波接收器)、控制部件和電源部件組成。發送器傳感器直徑為15mm陶瓷振子傳感器由陶瓷振子傳感器和放大電路組成，傳感器接收波產生機械振動，作為傳感器接收器的輸出，檢測超聲波。主要控制發送器發出的脈沖鏈頻率、空比、稀疏調制、計數和探測距離。

超聲波傳感器是利用超聲波特性開發的傳感器。聲波是物體機械振動狀態的傳播形式。超聲波是指振動頻率超過2萬Hz上述聲波每秒振動次數較高，超過人耳聽覺上限。這種聽不見的聲波被稱為超聲波。

超聲波是彈性介質中的機械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫向振蕩）和縱向振蕩（縱向振蕩）?？v向振蕩主要用于工業。超聲波可以在氣體、液體和固體中傳播，其傳播速度不同。此外，它還具有折射和反射，并在傳播過程中衰減。

超聲波的反射、折射、衍射、散射等傳播規律與可聽聲波規律沒有本質區別。超聲波具有許多奇怪的特性傳播特性──超聲衍射能力差。它能在均勻介質中直線傳播。超聲波波長越短，這一特性就越明顯。功率特性──當聲音在空氣中傳播時，促進空氣中顆粒的往復振動，使顆粒工作。聲波的頻率越高，功率就越大。超聲波比普通聲波功率很大?？栈饔茅ぉぎ敵暡ㄔ谝后w中傳播時，由于液體顆粒的劇烈振動，液體中會產生小空洞。這些小空洞迅速膨脹和關閉，會對液體顆粒產生劇烈的沖擊，從而產生數千到數萬個大氣壓的壓力。顆粒之間的劇烈相互作用會突然提高液體溫度，乳化兩種不溶性液體(如水和油)，加速溶質的溶解和化學反應。液體中超聲波的各種效應稱為超聲空化。

(1)超聲傳播方向性強，能量容易集中；

(2)超聲波可以在各種媒體中傳播，并且可以傳播足夠遠的距離；(3)超聲波與傳聲媒體的相互作用適中，易于攜帶與傳聲媒體狀態相關的信息(診斷或影響傳聲媒體)。

傳感技術在過去的人類文明產業革命中一直發揮著先鋒作用。它是貫穿各種技術和應用領域的關鍵技術，幾乎無處不在。

隨著傳感器技術的進步，傳感器將從簡單的判斷功能發展到學習功能，較終發展到創造力。展望新世紀的未來，超聲波傳感器作為一種非常重要和有用的新工具，將在各個方面都有很大的發展空間，并將朝著更高的定位和高精度的方向發展。新的傳感器將在滿足日益增長的社會需求方面發揮更大的作用。