超聲波傳感器的應(yīng)用原理

發(fā)布日期：2021-08-26 作者：新威電子點(diǎn)擊：

超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物，通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器，從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，兩者之間持續(xù)保持“收聽”。

位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物，將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波，從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。超聲波傳感器的檢測(cè)范圍取決于其使用的波長(zhǎng)和頻率。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，檢測(cè)距離越大，如具有毫米級(jí)波長(zhǎng)的緊湊型傳感器的檢測(cè)范圍為300~500mm，波長(zhǎng)大于5mm的傳感器檢測(cè)范圍可達(dá)8m。

超聲波是彈性介質(zhì)中的一種機(jī)械振動(dòng)。有兩種形式：橫向振蕩(橫波)和縱向振蕩(縱波)。縱向振動(dòng)主要用于工業(yè)應(yīng)用。超聲波可以以不同的速度在氣體、液體和固體中傳播。此外它還具有折射和反射現(xiàn)象，以及傳播過程中的衰減。

超聲波傳感器

超聲波在空氣中以低頻傳播，通常是幾十千赫，但在固體和液體中，它可以在高頻下使用。在空氣中，衰減更快，但在液體和固體中，衰減更小，傳輸更遠(yuǎn)。一些傳感器具有較窄的6o聲波發(fā)射角，因而更適合精確檢測(cè)相對(duì)較小的物體。另一些聲波發(fā)射角在12o至15o的傳感器能夠檢測(cè)具有較大傾角的物體。

此外，還有外置探頭型的超聲波傳感器，相應(yīng)的電子線路位于常規(guī)傳感器外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測(cè)安裝空間有限的場(chǎng)合。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波傳感器檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。