時間 : 2024-11-18
隨著科技迅速發展,很多人類喚醒中的東西都變味了現實,比如電話實現了千里傳音,傳真機實現了隔空傳物,而超聲波傳感器就實現了千里耳這一神奇現象。超聲波是二十世紀中才被人發現的,也就是一個世紀以前,離我們并不遙遠,所以說算是未被開發完全的科技,它的很多有權點還沒被缺點,但這項未來會被重用的科技,還是先隨小編了解一下它限制的狀態呢。
超聲波傳感器是什么
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。基于超聲波特性研制的傳感器稱為“超聲波傳感器”,廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
超聲波傳感器的組成部分
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(一個探頭發射、一個探頭接收)等。
超聲波傳感器的工作原理
人們能聽到聲音是由于物體振動產生的,它的頻率在20HZ-20KHZ的范圍,超過20KHZ稱為超聲波,低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。
超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠。利用超聲波的特性,可做成各種超聲傳感器,配上不同的電路,制成各種超聲測量儀器及裝置,并在通迅,醫療家電等各方面得到廣泛應用。
超聲波傳感器的缺點
1.適用頻率范圍小
現在的超聲波傳感器頻率都相對固定,例如40KHz的傳感器,只能用在38-42KHz上。目前幾乎見不到頻域范圍廣的傳感器,例如40KHz~500KHz這樣的產品。
2.驅動電壓高
超聲波傳感器驅動電壓一般在100Vp-p到1500Vp-p之間,在很多低壓設備上需要脈沖變壓器升壓,這樣會帶來一些不必要的麻煩。減小超聲波傳感器的適用范圍。
3.靈敏度太小
主要由于超聲波傳感器多采用壓電陶瓷材料的原因,其材料的限制導致了靈敏度無法達到其他傳感器的精確靈敏度。
4.適用距離范圍小
由于超聲波頻率高所以在介質中傳播時衰減快,所以超聲波傳感器的傳播距離較短,無法達到。
看完超聲波傳感器的工作原理和缺點,是不是覺得其實也沒有自己腦海里想的那么高端,和普通的機器差不多,甚至缺點還比普通的機器多了好幾條。但是古人留下的文章和道理到現在都用得到,都還是真理,所以不是新的就是最好的,不是高端的就是萬能的,也會有缺點,要時間去證明什么事最好的,不要盲目的相信自己的感覺。看完這篇文章,變大神了嘛。
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