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超聲波是一種什麼類型的感測器

發布時間:2022-07-30 22:37:31

⑴ 什麼是超聲波感測器

超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,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,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

⑵ 感測器中,什麼是超聲波超聲波感測器的工作原理又是怎樣的

我們聽得到的聲音實際上是以波的形式在空氣中傳播的,一般稱之為聲波。聲波信號的頻率在16Hz到2×104Hz之間,低於16Hz是次聲波,高於2×104Hz就是超聲波。超聲波感測器按照工作原理可以分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等,這里我們介紹最為常見的壓電式。

⑶ 求超聲波感測器原理與應用

超聲波是一種在彈性介質中的機械振盪,有兩種形式:橫向振盪(橫波)及縱和振盪(縱波)。在工業中應用主要採用縱向振盪。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,並且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠。利用超聲波的特性,可做成各種超聲感測器,配上不同的電路,製成各種超聲測量儀器及裝置,並在各個行業得到廣泛應用。
超聲波應用有三種基本類型,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位感測器;反射型用於材料探傷、測厚感測器等。
1、超聲波感測器的基本原理
超聲波感測器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器或接收器。超聲波感測器包括三個部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。
首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵,其受激後以脈沖形式發出超聲波,接著超聲換能器轉入接受狀態(相當於一個麥克風),處理單元對接收到的超聲波脈沖進行分析,判斷收到的信號是不是所發出的超聲波的回聲。如果是,就測量超聲波的行程時間,根據測量的時間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。
把超聲波感測器安裝在合適的位置,對准被測物變化方向發射超聲波,就可測量物體表面與感測器的距離。
2、環境對超聲波測量的影響
(1)空氣溫度的影響
聲波行程時間受氣溫的影響程度為0.17%/K。也就是說40℃時的聲速相對於20℃時改變了+3.4%,因此測量距離也會改變約+3.4%。但如果選用的超聲波感測器中有溫度補償功能,此影響可忽略不計。
(2)空氣濕度的影響
從乾燥的空氣到飽和濕度的空氣中,聲速最多增加2%。因此測量距離改變最大也只有2%。實際現場中,空氣濕度變化不會如此大,此影響一般小於1%。
(3)空氣壓力的影響
在一固定地點,正常情況下的氣壓波動為±5%,會造成聲速波動約±0.6%。
(4)氣流的影響
當風速大於50km/h時,聲波速度及方向的改變會大於3%。在現場使用中,只有靠近被測物表面的幾厘米的氣流有可能大於20km/h,且垂直於測量方向,故對測量結果的影響可忽略。
(5)油霧的影響
只要防止油霧沉降在超聲換能器的有效表面上,就可避免它的影響。
 
回答者:宋治軒
2013-10-28
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⑷ 超聲波感測器的介紹

超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,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,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。基於超聲波特性研製的感測器稱為「超聲波感測器」,廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

⑸ 感測器有哪些種類

一、溫度感測器:是指能感受溫度並轉換成可用輸出信號的感測器。溫度感測器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多。按測 量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照感測器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
溫度感測器是最早開發,應用最廣的一類感測器。溫度感測器的市場份額大大超過了其他的感測器。從17世紀初人們開始 利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼 開發了半導體熱電偶感測器、PN結溫度感測器和集成溫度感測器。
二、壓力感測器:是工業實踐中最為常用的一種感測器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智 能建築、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,下面就簡單介紹一些常用感測器原 理及其應用。另有醫用壓力感測器。
壓力感測器主要應用於增壓缸、增壓器、氣液增壓缸、氣液增壓器、壓力機,壓縮機,空調製冷設備等領域。
三、液位感測器:是一種測量液位的壓力感測器。靜壓投入式液位變送器(液位計)是基於所測液體靜壓與該液體的高度 成比例的原理,採用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感感測器,將靜壓轉換為電信號,再經過溫度補償和 線性修正,轉化成標准電信號。
液位感測器適用於石油化工、冶金、電力、制葯、供排水、環保等系統和行業的各種介質的液位測量。
四、電容式物位感測器:利用被測介質面的變化引起電容變化的一種變介質型電容感測器。具有可靠性高,安裝方便等特 點,可廣泛應用於冶金、采礦、等部門作料位控制,是應用最廣的一種物位感測器。
因為電容量電容量是連續變化的,因此該感測器可以用作連續式物位測量,也可用作物位開關,作為報警或喂料、卸料設 備的輸入信號。
五、超聲波感測器:是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電 壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,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,它可穿透幾十米的深度。
超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一。硬之城超聲波感測器可以對集裝箱狀態進行探測。超聲波感測器可用於檢測透明物體、液體、任何錶粗糙、光滑、光的密緻材料和不規則物體。超聲波感測器可以應用於食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。超聲波感測器可用於探測液位、探測透明物體和材料,控制張力以及測量距離,主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗煤的設備運、塑料加工以及汽車行業等。

⑹ 什麼是超聲波感測器

超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,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,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。

⑺ 超聲波感測器的種類有哪些

超聲波感測器的種類有超聲波距離感測器後超聲波壓力感測器等。

1、工作頻率

工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。

2、工作溫度

由於壓電材料的居里點一般比較高,特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不產生失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷設備。

3、靈敏度

主要取決於製造晶片本身。機電耦合系數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。

⑻ 超聲波感測器的工作原理

超聲波感測器的工作原理:
超聲波感測器由發送感測器(或稱波發送器)、接收感測器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。發送器感測器由發送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉換成超能量並向空中輻射;而接收感測器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產生機械振動,將其變換成電能量,作為感測器接收器的輸出,從而對發送的超進行檢測.而實際使用中,用作發送感測器的陶瓷振子也可以用作接收器感測器社的陶瓷振子。控制部分主要對發送器發出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調制和計數及探測距離等進行控制。

簡介:
超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好,能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波感測器可以對集裝箱狀態進行探測,可以應用於食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。超聲波感測器對透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質均能檢測。
主要應用:
超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一,下面以醫學為例子說明超聲波感測技術的應用。超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。因而推廣容易,受到醫務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基於不同的醫學原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質界面時,在該界面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。
在工業方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術因為無法探測到物體組織內部而受到阻礙,超聲波感測技術的出現改變了這種狀況。當然更多的超聲波感測器是固定地安裝在不同的裝置上,「悄無聲息」地探測人們所需要的信號。在未來的應用中,超聲波將與信息技術、新材料技術結合起來,將出現更多的智能化、高靈敏度的超聲波感測器。
超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
超聲波距離感測器可以廣泛應用在物位(液位)監測,機器人防撞,各種超聲波接近開關,以及防盜報警等相關領域,工作可靠,安裝方便, 防水型,發射夾角較小,靈敏度高,方便與工業顯示儀表連接,也提供發射夾角較大的探頭。

⑼ 超聲波感測器原理講解

導語:超生波在現在人民生活當中的應用十分廣泛,比如聲吶的使用,其實聲吶的使用只是超聲波應用小小的一部分,超生波感測器在醫療上,可以檢測人身體的內部結構,在生產上可以用超生波檢測物體的表面光滑程度,在包裝上又可以檢測物體的包裝情況,怎麼樣介紹到這里,是不是你就會問了,關於超生波感測器它是如何來工作的呢?下面就由小兔為大家介紹關於超生波感測器工作的原理。

人們能聽到聲音是由於物體振動產生的,它的頻率在20HZ-20KHZ超聲波感測器范圍內,超過20KHZ稱為超聲波,低於20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。超聲波是一種在彈性介質中的機械振盪,有兩種形式:橫向振盪(橫波)及縱向振盪(縱波)。在工業中應用主要採用縱向振盪。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,並且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠。利用超聲波的特


壓電晶體組成的超聲波感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器或接收


器。有的超聲波感測器既作發送,也能作接收。這里僅介紹小型超聲波感測器,發送與接收略有差別,它適用於在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類感測器適用於測距、遙控、防盜等用途。


該種有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示發送,R表示接收,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波感測器(MA40EI型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關用,它的性能較好。超聲波應用有三種基本類型,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位;反射型用於材料探傷、測厚等。由發送感測器(或稱波發送器)、


接收感測器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。發送器感測器由發送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉換成超能量並向空中輻射;而接收感測器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產生機械振動,將其變換成電能量,作為感測器接收器的輸出,從而對發送的超進行檢測.而實際使用中,用作發送感測器的陶瓷振子也可以用作接收器感測器社的陶瓷振子。控制部分主要對發送器發出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調制和計數及探測距離等進行控制。

怎麼樣了,關於超生波感測器的原理的介紹,不知道大家是否看懂了呢?如果你說看上去可能會特別難,其實在裡面細分出來讓大家看那就是更難了,關於超生波感測器的應用非常廣泛,如果有興趣的話大家可以到網上或是書店中購買相關的書籍,進行更細一步的學習。現在科技的不斷進步還有聲波牙刷等科技產品大家也可以到網上進行學習。好了關於超生波感測器的學習今天就介紹到這里了,謝謝大家的觀看。

⑽ 超聲波感測器屬於聲敏感測器嗎

不屬於。超聲波感測器與聲敏感測器原理都不一樣。

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