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文档简介

第四章传感器检测技术4.5超声波传感器目

录超声波传感器定义

1超声波传感器原理25超声波传感器性能指标4超声波传感器特性超声波传感器结构3超声波传感器定义在高电压、窄脉冲的作用下能产生较大功率的超声波。石英晶体高猛碳酸晶体超声波传感器定义焊接集成电路探测海底沉船B超防盗无损探伤超声波传感器原理

20HZ

20KHZ次声波可闻声波超声波什么是超声波？超声波传感器原理超声波传感器结构

发送器：通过振子（一般为陶瓷制品，直径约为15mm）振动产生超声波并向空中幅射。接收器：振子接收到超声波时，根据超声波发生相应的机械振动，并将其转换为电能量，作为接收器的输出。超声波传感器结构

控制部分：通过用集成电路控制发送器的超声波发送，并判断接收器是否接收到信号（超声波），以及已接收信号的大小。电源部分：超声波传感器通常采用电压为DC12V±10%或24V±10%外部直流电源供电，经内部稳压电路供给传感器工作。超声波传感器结构压电晶片多为圆板形，厚度为δ。超声波频率f与其厚度δ成反比。压电晶片的两面镀有银层，作导电的极板。阻尼块的作用：降低晶片的机械品质，吸收声能量。如果没有阻尼块,当激励的电脉冲信号停止时,晶片将会继续振荡，加长超声波的脉冲宽度，使分辨率变差。超声波探头结构如图所示，它主要由压电晶片、吸收块（阻尼块）、保护膜、引线等组成。超声波传感器结构接收超声波时，超声波的振动集中于振子的中心，所以能产生高效率的高频电压。发送超声波时，圆锥形振子有较强的方向性，因而能高效率地发送超声波；超声波传感器特性频率特性♦传感器的带宽较窄、具有单峰特性，即在中心频率处灵敏度最高，输出信号幅度最大，也几乎在这个频点，接收器的接收灵敏度最高，而在中心频率两侧则迅速衰减。接收超声波发送超声波超声波传感器特性阻抗特性♦超声波传感器具有高阻特性，驱动电流小，要求驱动电压较高，是电压驱动型传感器。超声波传感器性能指标工作频率♦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♦由于压电材料的居里点一般比较高，特别时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

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