【科普向】什么是超聲波傳感器?
??? ? ?人類能聽到的聲音是由振動產(chǎn)生的,頻率在20Hz 20kHz范圍內(nèi),稱為可聞聲波。低于20Hz的機械振動人耳不可聞,稱為次聲波;高于20kHz的機械振動稱為超聲波,常用的超聲波頻率為幾十kHz至幾十MHz。
超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)和縱向振蕩(縱波)。工業(yè)中的應(yīng)用常采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,但傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波頻率較低,一般為幾十kHz,但衰減較快;在固體、液體中傳播頻率較高,但衰減較小,傳播較遠。超聲波已經(jīng)滲透到我們生活中的許多領(lǐng)域,例如B超、遙控、防盜、無損探傷,等等。
超聲波傳感器的原理
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,由發(fā)送傳感器、接收傳感器、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器的作用是將陶瓷振子的電振動能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產(chǎn)生機械振動,將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對發(fā)送的超聲波進行檢測。實際使用中,用作發(fā)送傳感器的陶瓷振子也可用作接收器傳感器上的陶瓷振子??刂撇糠种饕獙Πl(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比、稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進行控制。
超聲波傳感器的應(yīng)用
超聲波傳感器應(yīng)用在許多方面,醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其主要的應(yīng)用之一。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病。超聲波診斷是利用超聲波的反射原理,當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時,在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲振幅的高低。
在工業(yè)方面,超聲波的典型應(yīng)用是對金屬的無損探傷、超聲波測厚和測量液位等。超聲波探測既可檢測材料表面的缺陷,又可檢測材料內(nèi)部幾米深的缺陷。 轉(zhuǎn)載請注明地址www.alixuele.cn