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超聲波傳感器的系統構成:
超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于20kHz的機械波。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。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。超聲波傳感器廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。超聲波傳感器主要由以下幾部分構成:
發送器:通過振子(一般為陶瓷制品,直徑約為15mm)振動產生超聲波并向空中幅射;接收器:振子接收到超聲波時,根據超聲波發生相應的機械振動,并將其轉換為電能量,作為接收器的輸出;控制部分:通過用集成電路控制發送器的超聲波發送,并判斷接收器是否接收到信號(超聲波),以及已接收信號的大小;電源部分:超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V±10%,或24V±10%外部直流電源供電,經內部穩壓電路供給傳感器工作。
常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發射、一個探頭接收)等。