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超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,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傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。超聲波傳感器利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動,產生高頻人耳聽不見的聲波來進行感應的,如果這聲波碰到了某個物體,傳感器就能接收到返回波。
傳感器通過聲波的波長和發射聲波,以及接收到返回聲波的時間差就能確定物體的距離,一個傳感器可以通過按鈕的設定,來擁有近距離和遠距離兩種設定,無論物體在那一種界限里,傳感器都可以檢測到。超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式。
位于傳感器前面的被檢測物,通過將發射的聲波部分地發射回傳感器的接收器,從而使傳感器檢測到被測物。還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式。一套對射式超聲波傳感器包括一個發射器和一個接收器,兩者之間持續保持“收聽”。位于接收器和發射器之間的被檢測物,將會阻斷接收器接收發射的聲波,從而傳感器將產生開關信號。