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利用超声波传感器工作原理 广泛应用在工业、国防、生物医学等方面

发布者:大禹电子 发布日期:2021-06-10  浏览量:33

  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。这里主要分析一下压电晶体材料的超声波传感器,压电晶体材料的超声波传感器主要应用了某些特殊材料的压电效应和逆压电效应的特性,也就是超声波传感器的发送器和接收器两部分,发送时,在压电晶体端通上高压500V以上的高压脉冲,利用逆压电效应的特性,使晶片发射出一束频率落在超声波范围内、持续时间很短的超声振动波,超声振动波到达被测物体底部后,超声波绝大多数能量被界面所反射,反射波经过短暂的时间回到压电晶片,利用压电效应,晶片将机械振动波转换成同频率的交变电荷和电压。

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  传感器工作原理:基本原理是光学三角法:半导体激光器被镜片聚焦到被测物体,反射光被镜片收集,投射到CMOS阵列上,信号处理器通过三角函数计算阵列上的光点位置得到距物体的距离。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类:

  1、传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。

  2、化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

  超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。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。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。


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