性能指标

　　超声波传感器

　　超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：

　　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，输出的能量最大，灵敏度也最高。

　　工作温度

　　超声波传感器

　　由于压电材料的居里点一般比较高，特别是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。

　　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。

　　超声波距离传感器技术应用

　　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著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。

　　超声波距离传感器可以广泛应用在物位(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，工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，方便与工业显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。

　　工作原理

　　超声波传感器

　　超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡(横波)及纵和振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波，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播，衰减较小，传播较远。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，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。

　　超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器，发送与接收略有差别，它适用于在空气中传播，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-40-60，T/R-40-12等(其中T表示发送，R表示接收，40表示频率为40KHZ，16及12表示其外径尺寸，以毫米计)。另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)，可以作料位及接近开关用，它的性能较好。超声波应用有三种基本类型，透射型用于遥控器，防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。

　　系统构成

　　超声波传感器

　　由发送传感器 ( 或称波发送器 ) 、接收传感器 ( 或称波接收器 ) 、控制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动能量转换成超能量并向空中幅射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超进行检测 . 而实际使用中，用发送传感器的陶瓷振子的也可以用做接收器传感器社的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。超声波传感器电源 ( 或称信号源 ) 可用 DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 % 。

　　工作模式

　　超声波传感器

　　超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。超声波传感器对透明或有色物体，金属或非金属物体，固体、液体、粉状物质均能检测。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响，包括烟尘环境和雨天。

　　超声波传感器，用于完成对超声波的发送和接受。由于超声波振动频率高于机械波，具有波长短、频率高、绕射现象小、方向性好、穿透本领强、具有多普勒效应等特点，因此基于超声波的特性研制出超声波传感器，并在工业、生物医学、国防等各个领域得到广泛应用。

　　超声波传感器主要由发送器部分、接收器部分、控制部分和电源部分构成。其中，发送器部分由发送器和换能器构成，换能器用于将振子振动产生的能量转换为超声波的形式并向空中辐射;接收器部分由换能器和放大电路构成，换能器用于接收超声波产生机械振动以将其转换为电能;控制部分主要完成对整体系统工作的控制，如控制发送器发送超声波、判断接收器是否接受超声波、识别已接受超声波的大小等等;电源部分主要为系统的工作提供能量。

　　超声波传感器主要通过发送超声波并接受超声波来对某些参数或事项进行检测。发送超声波由发送器部分完成，主要利用振子的振动产生并向空中辐射超声波;接收超声波由接收器部分完成，主要接受由发送器辐射出的超声波并将其转换为电能输出;除此之外，发送器与接收器的动作都受控制部分控制，如控制发送器发出超声波的脉冲连频率、占空比、探测距离等等;整体系统的工作也需能量的提供，由电源部分完成。这样，在电源作用下、在控制部分控制下，通过发送器发送超声波与接收器接收超声波便可完成超声波传感器所需完成的功能。

　　由于超声波探测器具有很强的穿透力，碰到物体会反射并具有多普勒效应，因此其在国防、医学、工业等方面有着广泛的应用。在医学方面，超声波传感器主要用于无痛、无害、简便地诊断疾病;在工业方面，超声波传感器主要用于对金属的无损探伤和超声波测厚;在汽车方面，超声波传感器主要用于防止踩刹车时误踩为油门现象的发生，通过在汽车前后安装8个超声波传感器来实现;除此之外，利用超声波的这一特性，还可将其用于对集装箱状态的检测、对液位的监测、实现塑料包装检测的闭环控制等等。