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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 超聲波傳感器

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器基礎知識——聲波的特性

發布日期：2022-10-09 點擊率：72

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器基礎知識——聲波的特性

原標題：超聲波傳感器基礎知識——聲波的特性

聲波的特性

聲波的傳播速度因介質而異。此外，聲波還具有通過介質的聲阻抗來反射和透射的特性。

■音速隨著彈性模量的增加而增加。

○液體和固體中的音速比氣體更快

音速＝彈性模量/密度

■空氣中的音速受溫度的影響。

○C=331.5 + 0.6T [m/s]

C：空氣中的音速、T：氣溫(℃)

■當介質的聲阻抗差較大時，反射增加，當聲阻抗差較小時，發生透射。

○聲阻抗＝ρ?Ｃ

ρ：介質密度、Ｃ：介質中的音速

介質中的音速、聲阻抗

物體都有其固有的聲阻抗。聲阻抗是表示聲音傳播容易程度的數值。它可以通過公式“介質密度x介質中的音速”來計算。

Zo=ρc

超聲波在聲阻抗差大時反射，在聲阻抗差小時透射。

本公司的超聲波傳感器在空氣中傳播。由于與水的聲阻抗差為106，相差很大，因此會在邊界處反射。

各種介質中的音速和聲阻抗

Zo: Acoustic impedance

ρ: Density

c: sound speed

方向性、分辨率、頻率

在此介紹超聲波的方向性、分辨率和頻率衰減。

■ 方向性

超聲波傳感器具有從頂部表面開始的圓錐形方向性，將方向性定義為從正面聲壓到-6dB。與光學傳感器相比，方向性更寬，但是具有頻率越高則方向性越尖銳的特征。

■ 分辨率

頻率越高則分辨率越高。

■ 衰減

頻率越高則衰減越大，到達距離越短。

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超聲波傳感器特性：超聲波傳感器基礎知識——聲波的特性第1張

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器的主要性能

壓電式超聲波接收器是利用正壓電效應原理進行工作的。當超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮，在晶片的兩個表面上便產生極性相反的電荷，這些電荷被轉換成電壓經放大后送到測量電路圖，最后記錄或顯示出來。壓電式超聲波接收器的結構和超聲波發生器基本相同，有時就用同一個傳感器兼作發生器和接收器兩種用途。
超聲波傳感器的主要性能包括：
（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，輸出的能量最大，靈敏度也最高。
（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。
超聲波傳感器工作準則：超聲波傳感器按其工作準則，可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，以壓電式最為常用。
“靈科超聲波”源于1993年，一直致力于高性能的超聲波塑焊設備研發、制造，具有二十多年專業制造超聲波設備的技術沉淀。公司擁有70多臺CNC加工設備，為客戶供應珠海超聲波、中山超聲波焊接機、江門超聲波塑焊機、陽江超音波設備配件等、根據廠家需求定制非標設備。

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器的主要性能指標？

　　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，輸出的能量最大，靈敏度也最高。
　　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。

　　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，輸出的能量最大，靈敏度也最高。
　　2、工作溫度
　　由于壓電材料的居里點一般比較高，特別是診斷用超聲波探頭使用超聲波傳感器功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。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。
　　4、指向性
　　超聲波傳感器探測的范圍
　　信息來自于：大比特商務網。

以下是按選擇探頭指標的重要性排列：
1、廠家建議的量程，包括最近距離和最遠距離；
2、中心頻率；
3、角度；
4、傳感器的直徑、是否防水、是否耐酸堿等外部結構；
-------------------------------
以下參數你可以參考，但幾乎沒有挑選的余地，只能通過其它辦法去適應它：
1、發射聲壓；
2、靈敏度；
3、工作溫度；
4、驅動電壓（Vp-p）
5、阻抗
超聲波傳感器特性：超聲波傳感器基礎知識——聲波的特性第2張

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超聲波傳感器特性：超聲波傳感器的主要性能

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器的主要性能指標？

超聲波傳感器特性：超聲波傳感器的特性及工作原理

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