超声波传感器原理、特点及用途

超声波传感器是将超声波信号转换为其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波振动频率高于20KHz机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小的特点，特别是方向性好，可成为辐射和定向传播。超声波具有很大的液体和固体渗透性，特别是在阳光不透明的固体中。超声波与杂质或界面接触会产生明显的反射，形成反射回波，与活性物体接触会产生多普勒效应。超声传感器广泛应用于工业、国防、生物医学等领域。

传感器：能感觉到*的测量部件，并按一定的规则转换为可用的

信号设备或设备通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种能感觉到测量信息并将检测到的信息转换为电信号或其他形式的信息输出的检测装置，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。它是实现自动检测和自动控制的主要环节。

目前传感器还没有统一的分类方法，但常用的有三种:

1、可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成分等传感器

根据传感器的工作原理，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

3.根据传感器输出信号的性质，可分为开关量（1、0或开关）；模拟传感器输出；数字传感器输出脉冲或代码。

在这里，我们主要介绍一种传感器-超声波传感器，它广泛应用于日常生活中，给人类社会带来极大的便利，以及它在倒车雷达中的应用。

超声波传感器是利用超声波特性开发的传感器。超声波必须产生并接收超声波作为检测手段。超声波传感器通常被称为超声波传感器或超声波探头。

超声探头主要由压电晶片组成，既能发射超声波，又能接收超声波。超声波探头的核心是塑料外套或金属外套中的压电晶片。晶片的材料有很多种。压电晶体(电致伸缩)和镍铁铝合金(磁致伸缩)是超声波传感器的主要材料。锆钛酸铅（PZT）等等。超声波传感器由压电晶体组成，可将电能转化为机械振荡，产生超声波。同时，当它收到超声波时，它也可以转化为电能，因此可以分为发送器或接收器。一些超声传感器可以发送或接收。超声波传感器由传感器(或波发送器)、接收传感器(或波接收器)、控制部件和电源部件组成。发送器传感器直径为15mm陶瓷振子传感器由陶瓷振子传感器和放大电路组成，传感器接收波产生机械振动，作为传感器接收器的输出，检测超声波。主要控制发送器发出的脉冲链频率、空比、稀疏调制、计数和探测距离。

超声波传感器是利用超声波特性开发的传感器。声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率超过2万Hz上述声波每秒振动次数较高，超过人耳听觉上限。这种听不见的声波被称为超声波。

超声波是弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横向振荡）和纵向振荡（纵向振荡）。纵向振荡主要用于工业。超声波可以在气体、液体和固体中传播，其传播速度不同。此外，它还具有折射和反射，并在传播过程中衰减。

超声波的反射、折射、衍射、散射等传播规律与可听声波规律没有本质区别。超声波具有许多奇怪的特性传播特性──超声衍射能力差。它能在均匀介质中直线传播。超声波波长越短，这一特性就越明显。功率特性──当声音在空气中传播时，促进空气中颗粒的往复振动，使颗粒工作。声波的频率越高，功率就越大。超声波比普通声波功率很大。空化作用──当超声波在液体中传播时，由于液体颗粒的剧烈振动，液体中会产生小空洞。这些小空洞迅速膨胀和关闭，会对液体颗粒产生剧烈的冲击，从而产生数千到数万个大气压的压力。颗粒之间的剧烈相互作用会突然提高液体温度，乳化两种不溶性液体(如水和油)，加速溶质的溶解和化学反应。液体中超声波的各种效应称为超声空化。

(1)超声传播方向性强，能量容易集中；

(2)超声波可以在各种媒体中传播，并且可以传播足够远的距离；(3)超声波与传声媒体的相互作用适中，易于携带与传声媒体状态相关的信息(诊断或影响传声媒体)。

传感技术在过去的人类文明产业革命中一直发挥着先锋作用。它是贯穿各种技术和应用领域的关键技术，几乎无处不在。

随着传感器技术的进步，传感器将从简单的判断功能发展到学习功能，较终发展到创造力。展望新世纪的未来，超声波传感器作为一种非常重要和有用的新工具，将在各个方面都有很大的发展空间，并将朝着更高的定位和高精度的方向发展。新的传感器将在满足日益增长的社会需求方面发挥更大的作用。