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超聲波傳感器的構成和檢測方式

2022年09月20日 16:50

　　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，超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其它能量信號(通常是電信號)的傳感器。

　　超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度，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。

　　超聲波傳感器一般由發送器、接收器、控制部分和電源部分四部分構成：

　　1、發送器：通過振子(一般為陶瓷制品，直徑約為15 mm)振動產生超聲波并向空中幅射。

　　2、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。

　　3、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。

　　4、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。

　　根據被檢測對象的體積、材質、以及是否可移動等特征，超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同，常見的檢測方式有如下四種：

　　1、穿透式：發送器和接收器分別位于兩側，當被檢測對象從它們之間通過時，根據超聲波的衰減(或遮擋)情況進行檢測。

　　2、限定距離式：發送器和接收器位于同一側，當限定距離內有被檢測對象通過時，根據反射的超聲波進行檢測。

　　3、限定范圍式：發送器和接收器位于限定范圍的中心，反射板位于限定范圍的邊緣，并以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值。當限定范圍內有被檢測對象通過時，根據反射波的衰減情況(將衰減值與基準值比較)進行檢測。

　　4、回歸反射式：發送器和接收器位于同一側，以檢測對象(平面物體)作為反射面，根據反射波的衰減情況進行檢測。

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