超聲波頻率的分布

發布日期：2019-06-18 作者：新威電子點擊：

超聲波頻率的分布：

超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。超聲波傳感器在介質中傳播的波形，取決于介質可以承受何種作用力，以及如何對介質激發超聲波。通常有如下三種:

1、縱波波型

當介質中質點振動方向，與超聲波的傳播方向一致時，此超聲波為縱波波型。任何固體介質當其體積發生交替變化時，均能產生縱波。在工業中應用主要采用縱向振蕩。

2、橫波波型

當介質中質點的振動方向，與超聲波的傳播方向相垂直時，此種超聲波為橫波波型。由于固體介質除了能承受體積變形外，還能承受切變變形，因此，當其有剪切力交替作用于固體介質時均能產生橫波。橫波只能在固體介質中傳播。

超聲波傳感器

3、表面波波型

是沿著固體表面傳播的具有縱波和橫波的雙重性質的波。表面波可以看成是由平行于表面的縱波，和垂直于表面的橫波合成，振動質點的軌跡為一橢圓，在距表面1/4波長深處振幅最強，隨著深度的增加很快衰減，實際上離表面一個波長以上的地方，質點振動的振幅已經很微弱了。另外，超聲波也有折射和反射現象，并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，可做成各種超聲波傳感器，配上不同的電路，制成各種超聲測量儀器及裝置，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，并在通訊、醫療、家電、軍事、工業、農業等各方面得到廣泛應用。

超聲波傳感器

能夠產生超聲波的方法很多，常用的有壓電效應方法、磁致伸縮效應方法、靜電效應方法和電磁效應方法等。當給壓電晶片兩極施加一個電壓短脈沖時，由于逆壓電效應，晶片將發生彈性形變而產生彈性振蕩。振蕩頻率與晶片的厚度和聲速有關，適當選擇晶片的厚度可以得到超聲頻率范圍的彈性波，即超聲波。此種方式發射出的是一個超聲波波包，通常稱為脈沖波。

超聲波傳感器測距系統主要應用于汽車的倒車雷達、及機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業現場例如：液位、井深、管道長度等場合。目前有兩種常用的超聲波測距方案。一種是基于單片機或者嵌入式設備的超聲波測距系統，一種是基于CPLD(Complex Programmable Logic Device)的超聲波測距系統。

超聲波傳感器