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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、斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙探頭等。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。
構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，使用前必須預先了解它的性能。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，輸出的能量較大，靈敏度也高。
由于壓電材料的居里點一般比較高，特別是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失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備；靈敏度主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。
超聲波換能器是利用壓電陶瓷材料，將電能轉換為機械能。一般情況下是由超聲波發生器產生超聲波，經過換能器將其轉換為機械振動， 再經過導出裝置，導出超聲波。單獨的超聲波換能器是無法工作的，需要驅動電路給它一個驅動電壓，使換能器工作。
系統的構成：
發送器：通過振子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，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。
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