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超聲波傳感器的原理及應用前景展望

2020-05-18 14:07:00??????點擊:
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻 率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,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。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波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、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
  超聲波探頭主要由壓電晶片組成,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(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)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,我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標,包括;

(1)工作頻率。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,靈敏度也較高。

超聲波傳感器生產廠家

(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高,特別時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產生失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設備。
(3)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。
二、結構與工作原理
  超聲波距離傳感器可以廣泛應用在物位(液位)監測,機器人防撞,各種超聲波接近開關,以及防盜報警等相關領域,工作可靠,安裝方便, 防水型,發射夾角較小,靈敏度高,方便與工業顯示儀表連接,也提供發射夾角較大的探頭。
1、超聲波測距儀:
  HpAWK超高能聲波測距技術HpAWK系列產品使超聲波測距技術有了重大的突破,它不僅拓寬了超聲波測距技術的應用場合(適用極惡劣工的工作環境),而且使用智能調節技術,大大提高了超聲波產品的可靠性及性能指標,讓用戶使用無后顧之憂 。 。
  優秀的回波處理技術,5-50KHZ的超高強發波頻率使HAWK物位計較大量程可達到0米,適用介質溫度為–20℃— +175℃。智能的全自動調節發波頻率,自動的溫差補償功能使其工作更加穩定可靠。HpAWK系列產品還擁有靈活多變的工作方式(供電電源可為VDC、24VDC、110VAC、220VAC;二/三/四線制同一儀表中可隨意組合。它還擁有先進的遠程GSM、CDMA、互聯網調試功能,使得用戶隨時可以得到技術支持。
HpAWK產品以它尖端的技術穩定可靠的工作質量,在化工、電力、冶金、煤礦、碼頭、水處理、輕工及食品衛生等行業得到廣泛的應用。

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