超声波传感器结构
超声波传感器
第1讲 超声波传感器的特性
测距离
第1讲 超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
测料位
第1讲 超声波传感器的特性
B扫描超声成像技术
第1讲 超声波传感器的特性
美国的维吉尼亚级潜艇
超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等，其
中以压电式最为常用。压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶
瓷，这种传感器统称为压电式超声波探头。 它是利用压电材料的压电效应 来工作的。 压电效应有正向压电效应和逆向压电效应。 超声波发送器是利用逆向压电效应制成——即在压电元件上施加电压， 元件就变形（也称应变）引起空气振动产生超声波，超声波以疏密波形式 传播，传送给超声波接收器。
超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的
固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会 因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面 。
产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
第1讲 超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
压电式超声波传感器的基本工作原理
子的形状、尺寸、数量、 介质的性质和散射粒子的性质有关。
吸收衰减是由于介质粘滞性，使超声波在介质中传播时造 成质点间的内摩擦，从而使一部分声能转换为热能，通过热传 导进行热交换，导致声能的损耗。
第1讲 超声波传感器的特性
（二） 超声波传感器的特性 3.1 频率特性
接收超声波
发送超声波
第1讲 超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
超声波传感器
第1讲 超声波传感器的特性
（一） 超声波传感器的原理及结构
利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置 称为超声波传感器、探测器或换能器，也称为探头。
超声波传感器的工作原理
超声波传感器的工作原理1、超声波传感器概述超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。
有的超声波传感器既作发送，也作接收。
小型超声波传感器，发送与接收略有差别，它适用于在空气中传播，工作频率一般为23～25kHz及40～45kHz。
这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。
另有一种密封式超声波传感器，它的特点是具有防水作用（但不能放入水中），可以作料位及接近开关用，它的性能较好，如下图所示。
▲超声波探头2、超声波传感器的类型与组成超声波应用有三种基本类型，透射型用于遥控器、防盗报警器、自动门、接近开关等；分离式反射型用于测距、液位或料位；反射型用于材料探伤、测厚等。
超声波传感器由发送传感器（或称波发送器）、接收传感器（或称波接收器）、控制部分与电源部分组成。
发送传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器的作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测，如下图所示。
▲超声波发射接收器a）超声波发送器b）超声波接收器而实际使用中，用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收传感器的陶瓷振子。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
若对发送传感器内谐振频率为40kHz的压电陶瓷片（双晶振子）施加40kHz高频电压，则压电陶瓷片就根据所加高频电压极性伸长与缩短，于是发送40kHz频率的超声波，其超声波以疏密形式传播（疏密程度可由控制电路调制），并传给波接收器。
接收器是利用压力传感器所采用的压电效应的原理，即在压电元件上施加压力，使压电元件发生应变，则产生一面为“+”极，另一面为“-”极的40kHz正弦电压。
超声波传感器结构和类型
通用型传感器一般采用双叠片形式，两极化方向相同的压电片 粘结在一起，构成双叠片形式，也可用一压电片粘结在薄金属片 上组成。
电子技能与实训
积件 2-1-4：超声波传感器
积件 2-1-4：超声波传感器
一、概述 1793年意大利科学家斯帕拉捷发现蝙蝠能够在夜空中自由自在的飞行，通过实验， 斯帕拉捷揭开了蝙蝠飞行的秘密，促使很多人进一步思考：蝙蝠的耳朵又怎么能 “穿透”黑夜，“听”到没有声音的物体呢？原来，蝙蝠靠喉咙发出人耳听不见的 “超声波”，这种声音沿着直线传播，一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来。 蝙蝠用耳朵接受到这种“超声波”，就能迅速做出判断，灵巧的自由飞翔，捕捉食 物
积件 2-1-4：超声波传感器 图片50.3
积件 2-1-4：超声波传感器
（二）、防水型 防水型超声波传感器为了使超声波在室外也能够使用， 将其制作成非开放型或密封结构的超声波传感器。防 水型传感器也是利用压电陶瓷的压电效应，当在压电 陶瓷片上加一电信号时，它会产生形变，引起振动从 而发射出超声波。
积件 2-1-4：超声波传感器
二、超声波传感器结构和类型
超声波传感器就是利用超声波作为信息传递媒介的传感器，习惯上又称为超 声波换能器或超声波探头。传统的超声波传感器使用的是扬声器之类的动圈 式转换器、电容式麦克风之类的可变电容式转换器或者磁滞伸缩器件。
压电陶瓷振子式是近年来常使用的超声波类型。此种类型的超声波传感器的 主要元件是压电晶体，利用压电效应工作，将超音频脉冲电压加在超声波发 射探头的压电晶片上，利用逆压电效应，向介质发射超声波。
超声波传感器工作原理
超声波传感器工作原理
超声波传感器的工作原理主要基于超声波的发射和接收。
它由发射器和接收器
两部分组成，发射器发出超声波脉冲，然后接收器接收被测物体反射回来的超声波，并计算出被测物体与传感器之间的距离。
超声波传感器的工作原理可以简单概括为发射-接收-计算-输出的过程。
首先，超声波传感器通过发射器发出一定频率的超声波脉冲。
这些超声波脉冲
在空气中传播，当遇到物体时会被反射回来。
接收器接收到被测物体反射回来的超声波，并记录下超声波的传播时间。
根据声速和传播时间的关系，可以计算出被测物体与传感器之间的距离。
超声波传感器的工作原理基于声波在空气中传播的特性。
声波在空气中传播的
速度是一个常数，约为340米/秒。
因此，通过测量超声波从发射到接收的时间，
可以计算出被测物体与传感器之间的距离。
这种测距原理简单而有效，使得超声波传感器成为测距和障碍物检测的理想选择。
除了测距外，超声波传感器还可以实现障碍物检测。
当有物体遮挡超声波的传
播路径时，接收器接收到的超声波信号会发生改变，从而可以判断出是否有障碍物存在。
这种障碍物检测的原理也是基于超声波的发射和接收，通过检测超声波的反射情况来判断是否有障碍物存在。
总的来说，超声波传感器的工作原理是基于超声波的发射和接收，利用声波在
空气中传播的特性实现距离测量和障碍物检测。
这种工作原理简单而有效，使得超声波传感器在各种领域得到广泛应用。
希望本文能够帮助读者更好地理解超声波传感器的工作原理，为相关领域的应用提供帮助。
超声波检测常用传感器
超声波检测常用传感器举例检测原理：将局部放电产生的超声波信号通过AE传感器转换为电信号传输给测量主机，通过定量和定位测量，对电气设备内的局部放电水平进行表征。
基本结构：超声波传感器+信号放大器+滤波器+数据采集器+信号处理+显示存储一、推荐超声波传感器型号：差分传感器AE503D关键词：差分输出、日本原装、噪音低、一致性好、适合高端应用。
谐振频率：50kHz±20%接口：差分输出BNC接口尺寸：Φ20*28H=================================================二、推荐超声波传感器型号：谐振传感器PXR03/PXR07/PXR15/AE303S/AE503S/AE104S/AE144S关键词：单端输出、频段齐全。
∴针对不同主设备超声波信号频段的差异，可配置对应型号的超声波传感器。
∴国产PXR系列产品价格实惠、适合批量使用。
频率范围：10kHz~500kHz，接口：单端输出M5接口尺寸：Φ22*24H、Φ20*20H、Φ20*30H等=================================================三、推荐超声波传感器型号：内置前放传感器PXR04I/PXR15I/AE144SA40-BNC关键词：内置前放，适合手持式设备或者数据采集设备离传感器较远的系统。
谐振频率：30kHz、150kHz接口：单端BNC接口尺寸：Φ30*55H、Φ30*35H、Φ23.5*40H=================================================四、推荐超声波传感器型号：宽带传感器AE1045S关键词：宽带型声发射传感器、可用于测不同设备局放超声波信号频段。
频率带宽：50-1200kHz接口：单端输出M5接口尺寸：Φ20*20H=================================================五、推荐超声波传感器型号：空气耦合传感器PXR04A/PXR04AM关键词：空气耦合谐振频率：37-45kHz接口：单端BNC接口尺寸：Φ30*32H（不含接头）=================================================六、推荐超声波传感器型号：校准用传感器REF-VL关键词：校准用传感器、宽带传感器频率带宽：30-600kHz接口：单端M5接口尺寸：Φ40*52.5H。
超声波传感器每部分组成所涉及到的基础知识
超声波传感器每部分组成所涉及到的基础知识1.引言1.1 概述概述部分的内容应该是对超声波传感器的基本概念和应用进行简要介绍。
以下是一个可能的概述内容:超声波传感器是一种基于超声波技术的传感器，可以用于测距、检测物体的存在及其位置等应用。
它通过发射超声波脉冲并接收返回的反射波来实现测量和探测功能。
超声波是一种频率高于人类能听到的声波，通常在20kHz至200kHz 的范围内。
超声波传感器利用声波在空气中的传播特性，通过测量超声波的传播时间或相位差来得到被测量物体与传感器之间的距离。
超声波传感器由发射部分、接收部分和信号处理部分组成。
发射部分包括发射器和发射驱动电路，用于产生和发射超声波脉冲。
接收部分包括接收器和接收驱动电路，用于接收和放大反射波信号。
信号处理部分负责对接收到的信号进行滤波、放大和数字化处理，以提取有效信息并进行进一步的分析和判断。
超声波传感器具有使用简单、非接触测量、高精度等优点，广泛应用于工业自动化、医疗诊断、安防监控等领域。
例如，超声波传感器可在自动驾驶车辆中用于测距和避障，也可在医疗设备中用于测量心脏功能和胎儿成像等。
随着科技的进步和应用需求的增长，超声波传感器在未来的应用前景将更加广阔。
本文将对超声波传感器的原理、各部分组成及其在不同领域中的应用进行详细介绍和探讨，以加深对超声波传感技术的理解和应用。
1.2 文章结构文章结构是指整篇文章的组织架构和内容安排。
在本文中，文章结构主要包括以下几个部分：1. 引言：在引言部分，将对超声波传感器进行概述，介绍其基本原理和应用领域，引起读者的兴趣。
同时说明本文的目的和内容安排。
2. 正文：正文是文章的核心部分，包括以下几个方面的内容：2.1 超声波传感器的原理：介绍超声波传感器的基本原理，包括超声波的产生、传播和检测的原理，以及超声波传感器在测距、检测物体位置等方面的应用。
2.2 超声波传感器的发射部分组成：详细介绍超声波传感器发射部分的各个组成部分，包括超声波发生器、发射探头等，并解释它们的作用和工作原理。
超声波温度传感器原理
超声波温度传感器原理
超声波温度传感器是一种利用超声波技术来测量温度的设备。
其原理基于声速与介质温度的相关性。
当超声波通过介质传播时，
其传播速度会受到介质温度的影响。
因此，通过测量超声波在介质
中的传播速度，可以推断出介质的温度。
具体来说，超声波温度传感器通常包括发射器和接收器两部分。
发射器会发出超声波脉冲，经过介质后被接收器接收。
测量超声波
在介质中传播的时间，结合介质的密度和声速等参数，就可以计算
出介质的温度。
此外，超声波温度传感器还可以利用多径效应来提高测量精度。
多径效应是指超声波在介质中传播时，会经历多次反射和折射，从
而形成多条传播路径。
通过测量这些路径的时间差，可以更准确地
推断出介质的温度。
另外，超声波温度传感器还可以通过测量超声波在介质中的衰
减来间接推断介质的温度。
因为介质温度的变化会影响超声波的衰
减程度，通过测量衰减情况，可以得出介质的温度变化情况。
总的来说，超声波温度传感器利用超声波在介质中传播的特性，通过测量传播时间、多径效应或衰减情况等参数，来推断介质的温度。
这种传感器具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点，在
工业自动化、医疗诊断等领域有着广泛的应用前景。
超声波传感器
③ 超声波的反射和折射。当超声波从一种介 质传6-7所示。其中，能 返回原介质的称为反射波；透过介质表面，能 在另一种介质内继续传播的称为折射波。在某 种情况下，超声波还能产生表面波。各种波型 都符合反射和折射定律。
④ 超声波的衰减。超声波在介质中传播时， 随着距离的增加，能量逐渐衰减，衰减的程度 与超声波的扩散、散射及吸收等因素有关。
图6-6 声波频率范围
（2）超声波的基本特性 ① 超声波的波形。 声源在介质中施力的方向与波在介质中传播的方向不 同，声波的波形则不同。依据超声场中质点的振动与 声能量传播方向的不同，超声波的波形一般分为三种。 纵波：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，它 能在固体、液体和气体介质中传播。 横波：质点的振动方向垂直于波的传播方向的波，它 只能在固体介质中传播。 表面波：质点的振动介于纵波和横波之间，表面波沿 着介质表面传播，其振幅随深度的增加而迅速衰减， 表面波只在固体的表面传播。
（3）超声波传感器的工作原理 ）
当从超声波发射探头输入频率为40kHz的脉冲 电信号时，压电晶体因变形而产生振动，振动 频率在20kHz以上，由此形成了超声波，该超 声波经锥形共振盘共振放大后定向发射出去； 接收探头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。
三、超声波传感器的测量电路
1．超声波传感器的等效电路 超声波传感器的等效电路如图6-8所示。其中，图6-8 （a）所示为超声波传感器的电气符号，图6-8（b） 所示为超声波传感器的等效电路，Ra 为介电损耗内 电阻，Ca为压电元件两表面间的极间电容，Cg、Lg、 Rg分别为机械共振回路的等效电容、电感和电阻。
技能训练六 超声波传感器
人民邮电出版社 主编 彭学勤
超声波传感器工作原理
超声波传感器工作原理
超声波传感器工作原理是利用超声波在空气中的传播和反射特性来测量距离。
该传感器由发射器和接收器组成。
发射器发出超声波脉冲信号，然后接收器接收到反射回来的超声波信号。
通过测量从发射到接收之间的时间间隔，可以计算出被测物体与传感器的距离。
工作过程可以分为四个主要步骤：发射、传播、反射和接收。
首先，发射器发射出一段超声波脉冲信号。
这个脉冲信号在空气中传播，以声波的形式向各个方向扩散。
然后，当超声波遇到物体时，部分能量会被物体反射回来。
接下来，接收器开始工作。
它会接收到被物体反射回来的超声波信号，并将其转化为电信号。
一旦接收到反射信号，接收器会停止发射新的超声波脉冲。
最后，通过测量从发射到接收之间经过的时间间隔（也称为回波时间），可以计算出被测物体与传感器的距离。
这个计算是基于声波在空气中的传播速度。
因为声波在空气中传播速度是已知的，所以可以通过回波时间乘以声波传播速度来计算距离。
超声波传感器的精度和可靠性较高，被广泛应用于距离测量、障碍物检测和智能机器人等领域。
11超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
声波频率
第1讲 超声波传感器的特性
1830年法国Savart
音调极限实验：存在听不到的声音
第1讲 超声波传感器的特性
次声
可听声
超声
超声是频率大于两万赫兹的声波。
第1讲 超声波传感器的特性
蝙蝠的飞行本领
铁丝直径大于0.34mm 不碰撞
铁丝直径小于0.07mm 碰撞
回音定位
第1讲 超声波传感器的特性
测厚度
第1讲 超声波传感器的特性
美国的维吉尼亚级潜艇
第1讲 超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
超声波传感器的特性
➢ 超声波概述 ➢ 超声波传感器的种类 ➢ 超声波传感器的工作原理 ➢ 超声波传感器的结构 ➢ 超声波传感器的特性 ➢ 超声波传感器的应用
第1讲 超声波传感器的特性
第1讲 超声波传感器的特性
测料位
第1讲 超声波传感器的特性
2. 超声波流量传感器 超声波流量传感器的测定方法是多样的，如传播速度变化法、
波速移动法、多普勒效应法、流动听声法等。但目前应用较广的 主要是超声波传播时间差法。
超声波在流体中传播时，在静止流体和流动流体中的传播速 度是不同的，利用这一特点可以求出流体的速度，再根据管道流 体的截面积， 便可知道流体的流量。
第1讲 超声波传感器的特性
超声波传感器-性能参数
第1讲 超声波传感器的特性
（四） 超声波传感器应用
1. 超声波物位传感器是利用超声波在两种介质的分界面上的反
射特性而制成的。 如果从发射超声脉冲开始，到接收换能器接收到反射波为
止的这个时间间隔为已知，就可以求出分界面的位置，利用这 种方法可以对物位进行测量。
电应普超声波传感器 规格书
电应普超声波传感器规格书全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种先进的传感器，通过发射和接收超声波来测量物体与传感器之间的距离。
它具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，广泛应用于工业自动化、智能家居、智能车载等领域。
二、技术参数1. 工作频率：40kHz2. 测量范围：0.2m-5m3. 分辨率：1mm4. 工作温度：-20℃~70℃5. 输出方式：模拟电压信号/数字信号6. 工作电压：5V7. 防护等级：IP678. 重复性误差：±1mm9. 防干扰能力：工业级10. 尺寸：Φ16mm*75mm三、产品特点1. 高精度：采用先进的超声波技术，测量精度高达1mm，满足各种精密测量需求。
2. 高稳定性：具有优异的稳定性，工作过程中不受外界干扰影响，保证测量结果准确可靠。
3. 高可靠性：采用优质材料和先进工艺制造，具有长期稳定的性能和使用寿命。
4. 多种输出方式：可选模拟电压信号输出或数字信号输出，适用于不同的应用场景。
5. 强大的防干扰能力：具有工业级防干扰能力，可在复杂的电磁环境下稳定工作。
6. 小巧的尺寸：体积小巧，安装方便，适用于各种空间有限的场合。
四、应用领域电应普超声波传感器广泛应用于以下领域：1. 工业自动化：用于机器人、流水线等设备的距离测量和障碍检测。
2. 智能家居：用于智能门锁、智能照明等设备的距离控制和智能化操作。
3. 智能车载：用于车载倒车雷达、车位检测等系统的距离测量和安全预警。
4. 仓储物流：用于货架高度检测、自动导航车的导航等应用。
第二篇示例：电应普超声波传感器规格书一、产品概述电应普超声波传感器是一种广泛应用于测距、检测和定位的传感器，它利用声音的反射原理来实现测距和探测物体的目的。
本传感器具有高精度、快速响应、稳定性好等特点，能够适用于各种工业自动化领域。
二、产品特点1. 采用电应普最新一代超声波传感技术，性能稳定可靠。
《汽车用超声波传感器总成》解读
汽车用超声波传感器总成一、介绍汽车用超声波传感器总成是一种应用于汽车制动系统中的关键零部件，它能够通过发射和接收超声波来实现对车辆前方障碍物的检测和测距。
这款传感器总成不仅可以帮助驾驶员准确判断车辆与前方障碍物的距离，从而避免碰撞事故，还可以提高汽车制动系统的性能和安全性。
二、结构和工作原理汽车用超声波传感器总成通常由超声波传感器模块、控制电路板和声波发射器等部件组成。
它的工作原理是利用超声波传感器模块发射超声波，并通过声波发射器将超声波发送到车辆前方的障碍物上，然后利用接收器接收从障碍物反射回来的超声波，经控制电路板处理后，得到与障碍物之间距离的信息，并将该信息传输给汽车制动系统，实现对车辆的测距和自动制动控制。
三、特点和优势1. 精准测距：汽车用超声波传感器总成可以实现对前方障碍物的高精度测距，帮助驾驶员及时准确地掌握车辆与障碍物的距离，避免碰撞。
2. 良好的适应性：传感器总成能够适应不同天气条件和环境中的工作，对于汽车在不同路面和天气情况下的制动系统性能影响较小。
3. 可靠性：传感器总成采用高品质的材料和制造工艺，具有较好的耐用性和可靠性，能够在长时间的使用中保持稳定的性能。
4. 安全性：传感器总成可以帮助汽车制动系统实现自动化控制，提高汽车的制动性能和安全性，减少碰撞事故的发生。
四、应用领域汽车用超声波传感器总成主要应用于汽车的制动系统中，可以配合ABS防抱死制动系统和EBD电子制动力分配系统使用，对车辆在行驶过程中的测距和制动控制起着非常重要的作用。
在现代汽车制动系统中，超声波传感器总成已经成为了不可或缺的一部分。
五、发展趋势随着汽车安全性能要求的提升和自动驾驶技术的发展，汽车用超声波传感器总成将会朝着更高的精度、更强的适应性和更可靠的性能方向不断发展。
随着新能源汽车和智能汽车的兴起，超声波传感器总成还将在更多领域得到应用，为汽车行业的发展注入新的动力。
六、总结汽车用超声波传感器总成作为汽车制动系统中的重要组成部分，具有精准测距、良好的适应性、可靠性和安全性等特点和优势。
超声波雷达内部结构
超声波雷达内部结构超声波雷达作为一种常见的传感器技术，被广泛应用于各种领域。
其原理是利用超声波在空气中传播的速度和时间来测量物体与传感器之间的距离。
超声波雷达的内部结构主要包括发射器、接收器、控制电路、信号处理器和显示器与接口等部分。
1.发射器：发射器是超声波雷达的核心部件之一，主要负责产生超声波信号。
它通过振荡器产生高频信号，然后经过放大器驱动超声波换能器，将电信号转换为超声波信号发射出去。
2.接收器：接收器是另一个核心部件，负责接收从物体表面反射回来的超声波信号。
接收器收到信号后，将其转换为电信号，然后发送给信号处理器进行处理。
3.控制电路：控制电路负责协调发射器和接收器的工作时序以及频率。
它根据测量需求，合理地安排发射和接收的时间间隔，以及调整发射频率，使得超声波雷达能够准确地测量物体与传感器之间的距离。
4.信号处理器：信号处理器是对接收到的电信号进行处理和分析的关键部分。
它首先对信号进行放大和滤波，消除噪声干扰，然后通过计算反射信号的频率和相位差，得到物体与传感器之间的距离信息。
部分高级的信号处理器还具备物体材质识别等功能。
5.显示器与接口：显示器用于展示超声波雷达测量得到的结果，如距离、速度等。
接口则提供与外部设备的连接，如计算机、手机等，方便用户进行数据传输和控制。
超声波雷达具有众多优点，如测量精度高、反应速度快、抗干扰能力强等。
然而，它也存在一定的局限性，如受环境温度、湿度等因素影响较大，以及对小物体的检测能力较弱。
因此，在实际应用中，需要根据具体场景选择合适的超声波雷达型号。
随着技术的发展，超声波雷达在自动驾驶、机器人、智能家居等领域的应用越来越广泛。
超声波传感器等效电路
超声波传感器等效电路
超声波传感器的等效电路可以分为两个部分：发射器和接收器。
发射器的等效电路包括一个振荡器和一个驱动器。
振荡器产生一
个高频信号，该信号经过驱动器放大后，被送到超声波发射器中，产
生超声波。
接收器的等效电路包括一个接收器和一个放大器。
超声波发射器
发出的超声波遇到目标后反射回来，被接收器接收，并转换为电信号。
该电信号经过放大器放大后，被送到信号处理电路中进行处理。
在等效电路中，振荡器和接收器通常被表示为一个 LC 振荡器，其中L 表示电感，C 表示电容。
驱动器和放大器则被表示为一个放大器，其增益可以根据需要进行调整。
需要注意的是，超声波传感器的等效电路只是一个简化的模型，实际的传感器可能会包含更多的电路元件，以实现更好的性能和功能。
超声波传感器原理与特性
Ultrasonic sensor principles and characteristics
课程内容 Course Contents
1.1超声波传感器的定义 1.2超声波传感器的原理
1.3超声波传感器的结构
1.4超声波传感器的特性 1.5超声波传感器的性能指标
1.1超声波传感器的定义
正向压电效应
逆向压电效应。
1.3 超声波传感器的结构
超声波探头结构如图所示，它主要 由压电晶片、吸收块（阻尼块）、保护 膜、引线等组成。
导电螺杆 接线片
金属壳
吸收块
压电晶片多为圆板形，厚度为 δ 。 超声波频率 f与其厚度δ成反比。压电晶 片的两面镀有银层，作导电的极板。 阻尼块的作用：降低晶片的机械品 质，吸收声能量。如果没有阻尼块,当激 励的电脉冲信号停止时,晶片将会继续振 荡，加长超声波的脉冲宽度，使分辨率 变差。
传感器的带宽较窄、具有单峰特性，即在中心频率处灵敏 度最高，输出信号幅度最大，也几乎在这个频点，接收器 的接收灵敏度最高， 而在中心频率两侧则迅速衰减。
接收超声波
发送超声波
1.4 超声波传感器的特性
(2) 指向性特性
方向角(-6dB) ：从超声波传感器轴线到声压降6dB处的角度
1.4 超声波传感器的特性
1.5 超声波传感器的性能指标
超声波传感器-性能参数
THANK YOU
(3) 阻抗特性
并联谐振
阻抗
串联谐振 频率 超声波传感器具有高阻特性，驱动电流小，要求驱 动电压较高，是电压驱动型传感器。
1.5 超声波传感器的性能指标
（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 出的能量最大，灵敏度也最高。 （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失效。医疗用的超声探头的温度比 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。
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