供应测距超声波传感器

超声波传感器
 
一、原理简述：
    超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率**声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显着反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、*、生物医学等方面。以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
　　超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。
　　超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标，包括；
　　（1）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，输出的能量较大，灵敏度也较高。
　　（2）工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别是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产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。
　　（3）灵敏度。主要取决于制作工艺。灵敏度高，发射功率就可降低，分辨率高，检测距离远。
二、主要用途
    超声波距离传感器可以广泛应用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域，工作可靠，安装方便， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，方便与工业显示仪表连接，也提供发射夹角较大的探头。
1、超声波测距仪：
超声波测量技术其原理很简单。在空中，当声音鼓动空气而向前传递讯息时，遇到大小不同、软硬不一的物体时，其会产生相应强弱的反射声音。而我们以超声波传感器接收此反弹回来的声音，计算其从发射到反弹的时间差，再根据声音的传播速度，就可知道前面物体与你的距离。再由其反弹的声音的强弱，得知物体的大小，此为超声波在空中测量的应用原理。
超声波测距可用于检测液位，物位（库容），明渠流量， 接近开关。在化工、电力、冶金、煤矿、码头、水处理、轻工及食品卫生等行业得到广泛的应用。
2、超声波探伤
   超声波探伤主要应用于金属工件内部的质量检测，如检测金属是否有气泡，焊接部位是否有未焊透等缺陷等。它的原理同样是运用了超声波的反射、折射、绕射等。首先把超声波发射到被测金属中，超声波在金属中传递时，碰到裂纹、气泡或其他缺陷，就会发生超声波的反射、折射、绕射等。再用超声波传感器接收反射、折射、绕射信号，就可判断金属的内部质量情况。
现以超声波电子束焊缝检测系统为例来说明超声波探伤仪的应用：
三、超声波传感器应用前景展望
    随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。在人类文明的历次产业革*，传感技术一直扮演着**官的重要角色，它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术，在人们可以想象的所有领域中，它几乎无所不在。传感器是**发展较快的产业之一，在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下，传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现**远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波传感器将与自动化智能化接轨，与其他的传感器集成和融合，形成多传感器。随着传感器的技术进步，传感器将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，较终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的传感器将发挥更大的作用。