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超声波距离传感器技术原理

　　超声探头的***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，输出的能量大，灵敏度也高。

　　（2）工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时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。超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。

　　（3）灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。

超声波传感器的应用

超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分：超声换能器、处理单元和输出级。首先处理单元对超声换能器加以电压激励，其受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器转入接受状态，处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析，判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。上述说的是工作在开关或脉冲状态下的超声波，一般用来定位用，还有一种类似雷达的用来测速的工作在线性取，其输出时模拟信号，一般直接用频率决定量值，由于不抗干扰用的少。如果是，就测量超声波的行程时间，根据测量的时间换算为行程，除以2，即为反射超声波的物体距离。把超声波传感器安装在合适的位置，对准被测物变化方向发射超声波，就可测量物体表面与传感器的距离。超声波传感器有发送器和接shou器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波;而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

超声波传感器在测距系统中的应用 超声测距大致有以下方法：①取输出脉冲的平均值电压，该电压 （其幅值基 本固定）与距离成正比，测量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t，故被测距离为 S=1/2vt。超声波传感器选择选择超声波传感器，首先看清楚传感器的说明书或用途，不同的超声波传感器的输出频率或信号类型是不同的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于的中长距离测量。

我们都知道超声波传感器分为发射、接收、收发一体3种，但发射和接收的原理分别是怎样的呢？当从超声波发射传感器输入频率为40KHz的脉冲电信号时，压电晶体会因变形而产生振动，振动频率在20KHz以上，由此形成了超声波。那么该超声波经锥形共振盘共振放大后定向发射出去；接收传感器接收到发射的超声波信号后，促使压电晶片变形而产生电信号，通过放大器放大电信号。所谓***就是为系统提供对口、有效的数据，也就是不会误报、漏报等情形。

发射头是利用压电效应来实现产生超声波的，就是在发射头不断给出一定频率的如40KHz的电压信号，就可以产生超声波。可以考虑利用单片机来实现，当然功率不大的可以用单片机来实现。

超声波传感器的频率主要有2种，分别是25KHz和40KHz；超声波是一种频率大于20KHz的音波。发射式的传感器本身发射超声波，再接受反馈的超声波；接收式的传感器本身不发射超声波，是通过传感器接收超声波，将其转换成电信号，进行测量。