什麼駕駛工具是用到超聲波的

① 什麼是超聲波是干什麼用的

超聲波
我們知道，當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20～20，000赫茲。因此，當物體的振動超過一定的頻率，即高於人耳聽閾上限時，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1～5兆赫。超聲波具有方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠等特點。可用於測距，測速，清洗，焊接，碎石等

雖然說人類聽不出超聲波，但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物，或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔，它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢？原因就是蝙蝠能發出2～10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「雷達」判斷飛行前方是昆蟲，或是障礙物的。

我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波，這就是利用「聲納」的原理來探測水中目標及其狀態，如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波，然後記錄與處理反射回聲，從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構；以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性，即將超聲波發射到人體內，當它在體內遇到界面時會發生反射及折射，並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。

目前，醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四大類。

A型：是以波形來顯示組織特徵的方法，主要用於測量器官的徑線，以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性，如實質性、液體或是氣體是否存在等。

B型：用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時，首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點，這些光點可通過熒光屏顯現出來，這種方法直觀性好，重復性強，可供前後對比，所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。

M型：是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況，其曲線的動態改變稱為超聲心動圖，可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等，多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。

D型：是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法，又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統，可在超聲心動圖解剖標志的指示下，以不同顏色顯示血流的方向，色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來，並且還可以與其他檢查儀器結合使用，使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用，隨著科學的進步，它將更加完善，將更好地造福於人類。

頻率高於20000 Hz（赫茲）的聲波。研究超聲波的產生、傳播 、接收，以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生
超聲波的裝置有機械型超聲發生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生
一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應，包括以下4種效應：
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質物理學和磁致伸縮）。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷，並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫；溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸；染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後，特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收，這表明空化作用使分子結構發生了改變 。

超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際，主要有如下幾方面：
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質，這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力），經聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號輸入放大器，利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用，在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查，在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術，其原理與光波的全息術基本相同，只是記錄手段不同而已（見全息術）。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器，它們分別發射兩束相乾的超聲波：一束透過被研究的物體後成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像，通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應，可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等，在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後，在介質中產生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程，並在宏觀上表現出對聲波的吸收（見聲波）。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構，這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距，在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ，波長可與固體中的原子間距相比擬，此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ，稱為聲子（見固體物理學）。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究，以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
量子聲學。
超聲波還可以進行雷達探測.清洗較為精細的物品,如鍾表,可以利用超聲波來擊碎病人體內膽結石,還可以利用超聲波測距.

② 怎麼檢測到超聲波，有什麼儀器可以檢測到超聲波存在嗎

超聲波清洗機作為工業重要清洗設備，其清洗效率和清洗效果成為人們重點關注之事。如果工件清洗效果不佳，將影響工件的二次加工，因此，人們需研究出可監控超聲波清洗機清洗效果的方法，確保工件清洗效果良好。根據我國專家的研究，可採用毛玻璃片法、鋁箔測試法和超聲能量瓶檢測法檢測工件的清洗效果。

在運用鋁箔測試法監測超聲波清洗機清洗效果時發現，10μm的鋁箔紙在測試時受損較為嚴重，無法判斷清洗效果，而其他厚度的鋁箔測試的合格率差距相對較小。通過監測試驗發現，厚度超過20μm的鋁箔紙作為檢測工具時，清洗效果更加明顯，監測起來也更加方便。運用毛玻璃片或超聲能量瓶監測超聲波清洗機清洗效果時發現，監測物品大小並不影響監測效果，但放置的位置會有一定影響。為了確保監測的准確性，需要分別根據清洗時間、清洗溫度和清洗頻率設計不同的試驗組，且每組的試驗數量都達到相關要求。

人們同時使用三種方法監測超聲波清洗機清洗效果時發現，鋁箔測試法和超聲能量瓶檢測法的監測合格率明顯低於毛玻璃片法，監測的結果更為准確。由此可見，鋁箔測試法和超聲能量瓶檢測法更加適合於監測超聲波清洗機的清洗效果，如果條件不允許，人們再退而求其次地選擇毛玻璃片法，並且將毛玻璃片豎放於清洗機的四角位置，提高監測的難度。

③ 無人駕駛汽車靠什麼定位導航是超聲波嗎

定位導航是靠衛星，辨識紅綠燈和障礙物是靠雷達和電子眼。

④ 汽車的倒車雷達使用的是超聲波，而真正的雷達使用的是電磁波，為什麼又叫倒車雷達呢要專業解釋。

倒車雷達就相當於超聲波探頭，從整體上來說超聲波探頭可以分為兩大類：一是用電氣方式產生超聲波，其二是用機械方式產生超聲波，鑒於目前較為常用的是壓電式超聲波發生器，它有兩個電晶片和一個共振板，當兩極外加脈沖信號，它的頻率等於壓電晶片的固有震盪頻率時，壓力晶片將會發生共振，並帶動共振板振動，將機械的能轉為電信號的這一過程，這就成了超聲波探頭的工作原理。為了更好地研究超聲波和利用起來，人們已經設計和製造出很多超聲波發聲器，超聲波探頭加以運用在使用汽車倒車雷達上。

雷達是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、雲和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，並有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應用於社會經濟發展(如氣象預報、資源探測、環境監測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面顯示了很好的應用潛力

不一個概念的。

⑤ 超聲波的主要用途

超聲效應已廣泛用於實際，主要有如下幾方面：

1，超聲處理

利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應，可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等，在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。

2，超聲波清洗

清洗的超聲波應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪信號，通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質， 清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡，存在於液體中的微小氣泡（空化核）在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然後突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散於清洗液中，當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子即脫離，從而達到清洗件表面凈化的目的。

3，超聲波加濕器

理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大.在中國北方乾燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。

如咽喉炎、氣管炎等疾病，很難利用血流使葯物到達患病的部位，利用加濕器的原理，把葯液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛，可以對物品進行殺菌消毒。

4，超聲除蟎

科研人員發現，蟎蟲的聽覺神經系統很脆弱，對特定頻率的超聲非常敏感，針對蟎蟲的這種生理特性，已有科技公司的研究人員開發出了超聲波除蟎儀。這種新型的除蟎產品採用現代微電子技術手段，直接用特殊頻率的超聲作用於蟎蟲的聽覺神經系統，使其生理系統紊亂，煩躁不安，食慾不振，最終奄奄一息逐漸死亡。

採用這種原理的除蟎產品不用添加任何化學葯劑，無毒無二次污染，對人體和家中寵物都沒有傷害，是比較理想的除蟎產品。

5，超聲除油

將黏附有油污的製件放在除油液中，並使除油過程處於一定頻率的超聲波場作用下的除油過程，稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質量、降低化學葯品的消耗量。

尤其對復雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料製成的零件有顯著的除油效果，可以省去費時的手工勞動，防止零件的損傷。

超聲波除油的效果與零件的形狀、尺寸、表面油污性質、溶液成分、零件的放置位置等有關，因此，最佳的超聲波除油工藝要通過試驗確定。

超聲波除油所用的頻率一般為30kHz左右。零件小時，採用高一些的頻率；零件大時，採用較低的頻率。超聲波是直線傳播的，難以達到被遮蔽的部分，因此應該使零件在除油槽內旋轉或翻動，以使其表面上各個部位都能得到超聲波的輻照，受到較好的除油效果。

另外超聲波除油溶液的濃度和溫度要比相應的化學除油和電化學除油低，以免影響超聲波的傳播，也可減少金屬材料表面的腐蝕。

(5)什麼駕駛工具是用到超聲波的擴展閱讀

超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大於人的聽覺上限而得名。

科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲(Hz)。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz-20000Hz。因此，我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。

理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大.在中國北方乾燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度，這就是超聲波加濕器的原理。

如咽喉炎、氣管炎等疾病，很難利用血流使葯物到達患病的部位，利用加濕器的原理，把葯液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛，可以對物品進行殺菌消毒。

⑥ 超聲波是什麼用於什麼領域

[編輯本段]超聲波的簡介
我們知道，當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20～20，000赫茲。當聲波的振動頻率大於20000赫茲或小於20赫茲時，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1～5兆赫。超聲波具有方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠等特點。可用於測距，測速，清洗，焊接，碎石等。在醫學,軍事,工業,農業上有很多的應用。
理論研究表明,在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在我國北方乾燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣濕度.這就是超聲波加濕器的原理.咽喉炎.氣管炎等疾病,呼喚斤年時斤百 很難血流到達患病的部位.利用加濕器的原理,把葯液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效.利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。

現在，人們利用超聲波來為飛機、輪船導航，尋找地下的寶藏。超聲波就像一位無聲的功臣，廣泛地應用於工業、農業、醫療和軍事等領域。斯帕拉捷怎麼也不會想到，自己的實驗，會給人類帶來如此巨大的恩惠。

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⑦ 移動機器人 有激光雷達 為什麼還要超聲波

移動機器人注重自主移動過程中的安全問題，在近距離場景下，由於障礙物表面光反射率、大小、角度等因素，可能出現碰撞，搭配超聲波可以加強近距離避障效果，例如，國內移動機器人雖然多採用EAI科技的激光雷達產品，但還是會在產品上加超聲波進行多感測器融合

⑧ 什麼是超聲波工具頭

超聲波工具頭為圓環體狀或類似圓環體狀的超聲波輻射頭，超聲波工具頭至少具有一採用彎曲振動方式輻射超聲波的第一圓環曲面。本實用新型利用具有曲率的輻射曲面替代了單一的平面輻射面，大大了增加工具頭的輻射面積；同時，圓環狀或類似圓環狀工具頭的輻射面是採用類似圓環狀徑向輻射，因此在液體或氣體中的聲場均勻性更好；再次，輻射曲面採用彎曲振動方式，改變了振動的傳遞方向，使輻射聲強更加均勻，提高了工具頭使用的靈活性，可適用於一些截面為類似圓形面的超聲波焊接，也可作為一種變幅桿使用。

⑨ 科學家把超聲波的原理運用到哪些方面

超聲波是指任何聲波或振動，其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20千赫。超聲波由於其高頻特性而被廣泛應用於眾多領域，比如金屬探傷，工件清洗等。

某些動物，如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有著超乎人類的耳朵，也因此可以聽到超聲波。亦有人利用這個特性製成能產生超聲波來呼喚犬只的無音笛。

用途
超聲波在軍事、醫療及工業中有較大的用途。它應用按功率的大小可分為功率超聲和檢測超聲。
功率超聲的應用包括焊接、鑽孔、粉碎、清洗、乳化等，它們多屬於只發射不接受的超聲設備。目前人們對超聲加工的確切機理仍未透徹認識。 檢測超聲在軍事中的應用有雷達定位等。醫用超音波可以看穿肌肉及軟組織，使得這項技術常用來掃描很多器官，以協助醫療上的診斷和治療。產科超音波也常用在懷孕時期的檢查。醫生可以利用超聲波成像法透視身體，但由於超聲波不能穿透骨頭，所以雖然超聲波對人體傷害比較低，但仍不能完全取代X光。典型超音波大約2MHz到10MHz的頻率，較高頻率通常用在泌尿道碎石振波。檢測超聲波設備有發射又有接受。

設備
超聲波清洗機，可用於清潔用途,是目前清洗效果最佳的方式，一般認為是這利用了超聲在液體中的「空穴效應」。超聲波清洗機的清潔原理，在於利用超聲波振動清水，使微細的真空氣泡在水裡產生，當真空氣泡爆破時釋放了儲存在氣泡裡面的能量，釋放溫度約攝氏 5000 度以及超過10,000磅吋的壓力將物件表面的油脂或污垢帶走。清洗機所產生的超聲波的頻率約為20-50千赫，可應用在珠寶、 鏡片或其他光學儀器、牙醫用具、外科手術用具及工業零件的清潔。
除可以發出較低頻率的純機械的超聲哨子以外，一般超聲設備有超聲電源，換能器，變幅桿，工具頭等構成。換能器有壓電陶瓷換能器和磁致換能器兩種。換能器和變幅桿的理論也可認為是一種專門的學科。