在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/超聲波傳感器" target="_blank">超聲波傳感器的相關報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、壓電式(電致伸縮式)超聲波傳感器

超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其它能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、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。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應。超聲波傳感器廣泛應用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學等方面。

超聲波傳感器中的一種類別便是壓電式超聲波傳感器，壓電式超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應原理來工作的超聲波傳感器，常用的敏感元件材料主要有壓電晶體和壓電陶瓷。根據(jù)正、逆壓電效應的不同，壓電式超聲波傳感器分為發(fā)生器(發(fā)射探頭)和接收器(接收探頭) 兩種，根據(jù)結(jié)構(gòu)和使用的波型不同可分為直探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、可變角探頭、雙晶探頭、聚焦探頭、水浸探頭、噴水探頭和專用探頭等。

壓電式超聲波傳生器是利用逆壓電效應的原理將高頻電振動轉(zhuǎn)換成高頻機械振動，從而產(chǎn)生 超聲波。當外加交變電壓的頻率等于壓電材料的固有頻率時會產(chǎn)生共振，此時產(chǎn)生的超聲波最強。壓電式超聲波傳感器可以產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的高頻超聲波，其聲強可達幾十瓦每平方厘米。壓電式超聲波接收器是利用正壓電效應原理進行工作的。當超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮，在晶片的兩個表面上便產(chǎn)生極性相反的電荷，這些電荷被轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)放大后送到測量電路，最后記錄或顯示出來。壓電式超聲波接收器的結(jié)構(gòu)和超聲波發(fā)生器基本相同，有時就用同一個傳感器兼作發(fā)生器和接收器兩種用途。

典型的壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)主要由壓電晶片、吸收塊(阻尼塊)、保護膜等組成。壓電晶 片多為圓板形，超聲波頻率與其厚度成反比。壓電晶片的兩面鍍有銀層，作為導電的極板， 底面接地，上面接至引出線。為了避免傳感器與被測件直接接觸而磨損壓電晶片，在壓電晶片下粘合一層保護膜。吸收塊的作用是降低壓電晶片的機械品質(zhì)，吸收超聲波的能量。

二、超聲波傳感器兩大應用

在這部分，我們主要來了解一下超聲波傳感器的其中的兩個重要的應用。

1.超聲波凹陷檢測

超聲波傳感器還可以確保將可能在制造或其他工業(yè)環(huán)境中使用的任何傳送帶，電線或電纜放置在應有的位置。電纜下垂會減慢或停止生產(chǎn)線，這些傳感器可以自動檢測這些物體是否運行均勻，甚至需要擰緊。超聲波傳感器可以發(fā)揮出難以置信的精確度，這意味著它們甚至可以檢測到微小的缺陷或故障。更好的是，在制造過程中可能產(chǎn)生的像灰塵這樣的微粒不會影響其感應能力。

2.超聲波液位檢測

這是食品生產(chǎn)行業(yè)中過程自動化的另一個示例。超聲波傳感器采用衛(wèi)生設計，并完全封裝不銹鋼，即使在處理食品時也能保持良好的性能。例如，它可以通過在混凝機中監(jiān)測牛奶和凝乳酶的水平，來幫助乳品廠連續(xù)而不是分批生產(chǎn)奶酪。這樣，它就知道何時在另一端連續(xù)清除奶酪凝乳時提供更多這些成分。

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