16MM超声波防水型40KHz 传感器 收发一体化 测距探头
TCT40-16T.R1规格书
Fax:86-512-69136596-1000
TCT40-16T/R1 压电陶瓷超声传感器（通用型）
1适用范围
家用电器及气它电子设备的超声波遥控装置；超声测距；液面探测；超声波近接开关 及其它应用的超声波发射与接收。
2 外形尺寸
3 命名方法
TC T 40 － 16 T/R 1
（1）压电陶瓷超声传感器 （2）类别：T—通用性；F—防水性；
（3）中心频率：（KHz） （4）外径：Φ（mm）
（5）使用方式：T—发射；R—接受；TR—收发兼用 （6）产品序列号：1、2、3···
4测试电路
发射声压测试 接收灵敏度测试
1—振荡器 2—频率计 1—振荡器 2—频率计
3—电压表 4—发射型传感器 3—标准扬声器 4—接收型传感器
5—标准麦克 6—电平记录仪 5—示波器
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TCT40-16T/R1 压电陶瓷超声传感器（通用型）
TCT40-16T/R1指向特性图
6 环境特性6．1 温度特性
在－30℃～＋85℃的温度范围内，发射声压及灵敏度（在中心频率下）与初始值相比的变化，不大于6dB。
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。
HC SR04超声波测距模块资料
HC SR04超声波测距模块资料
hcsr04超声波测距模块资料
hc_sr04超声波测距模块资料
本模块因生产批次相同存有绿色和蓝色，电路和质量全然一样的，例如客户未并作特殊要求，我们预设播发绿色底板的模块。
１、本模块性能稳定，测度距离精确。
能和国外的srf05,srf02等超声波测距模块相媲美。
模块高精度，盲区（2cm）超近,稳定的测距是此产品成功走向市场的有力根据！2主要技术参数：
1：采用电压：dc5v2：静态电流：大于
2ma3：电平输出：高5v4：电平输出：底0v
15度6：观测距离：2cm-450cm5：感应器角度：不大于
7:高精度：可达0.3cm
接线方式，vcc、trig（掌控端的）、echo（接收端）、gnd
本产品使用方法：一个控制口发一个10us以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到你移动测量的值了~~模块工作原理：
(1)使用io引爆测距，给至少10us的高电平信号;
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)存有信号回到，通过io输入一高电平，高电平持续的时间就是超声波从升空至回到的时间．测试距离=(高电平时间*声速
(340m/s))/2;。
超声波传感器及其测距原理
安全避障是移动机器人研究的一个基本问题。
障碍物与机器人之间距离的获得是研究安全避障的前提，超声波传感器以其信息处理简单、价格低廉、硬件容易实现等优点，被广泛用作测距传感器。
本超声波测距系统选用了SensComp公司生产的Polaroid 6500系列超声波距离模块和600系列传感器，微处理器采用了ATMEL公司的AT89C51。
本文对此超声波测距系统进行了详细的分析与介绍。
1、超声波传感器及其测距原理超声波是指频率高于20KHz的机械波[1]。
为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。
超声波传感器有发送器和接收器，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[1]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。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF（time of flight）[2]。
首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离，即1、硬件电路设计我们设计的超声波测距系统由Polaroid 600系列传感器、Polaroid 6500系列超声波距离模块和AT89C51单片机构成。
2.1 Polaroid 600系列传感器此超声波传感器是集发送与接收一体的一种传感器。
传感器里面有一个圆形的薄片，薄片的材料是塑料，在其正面涂了一层金属薄膜，在其背面有一个铝制的后板。
薄片和后板构成了一个电容器，当给薄片加上频率为49.4kHz、电压为300VAC pk-pk的方波电压时，薄片以同样的频率震动，从而产生频率为49.4kHz的超声波。
当接收回波时，Polaroid 6500内有一个调谐电路，使得只有频率接近49.4kHz的信号才能被接收，而其它频率的信号则被过滤。
超声波液位计的设计
基于参考声速法超声波液位的测量专业：电机与电器班级：06班姓名：陈志伟学号：2012230基于参考声速法超声波液位的测量摘要目前市场上的超声波液位计品种多样，大多采用温度补偿方法对超声波传播速度进行校正，以提高仪表测量精度。
此方法需在系统外加一个温度测量单元，通过测量环境温度，获得实际声速；由此也引进了温度测量误差，从而限制了系统精度的进一步提高。
本文是利用参考声速法实现声速校正的超声液位测量系统。
设计中采用气介式测量方式，将一个反射性能良好的挡板固定在超声波探头和液面之间，通过测量挡板回波的时间，实现精确的声速校正，从而大大提高液位测量精度。
此系统不但继承了传统超声波液位计的优点，而且无需采集环境温度，避免了由于测温误差引起的系统误差。
文中以超声波原理为理论依据, 以超声波传感器为接口部件, 利用超声波在空气中传播的时间差来测量距离, 从而设计了一套超声波测距系统。
这种新型声速校正方法相对于传统补偿方法，性能更加优越，是今后超声波液位测量的发展方向，具有广阔的发展前景。
关键词：超声波液位计，探头，声速校正，挡板第一章绪论1.1液位测量的意义近年来，随着电子技术的迅速发展，液位测量仪表中的测量技术经历了有机械向机电一体化再到自动化的发展过程。
结合这两大技术，尤其是将微处理器引进液位测量系统，使得液位计的精度越来越来高，越来越来向智能化、一体化、小型化发展。
在实际应用中，可根据需要选择合适的液位计，满足测量精度、测量环境等多方面的要求。
1.2液位计的种类根据工作原理的不同，液位计可分为以下几种：直读液位计，浮子液位计，静压液位计，电磁液位计，超声波液位计，光纤液位计等等。
传统的液位计逐渐被这些新型液位计所取代。
新型液位计无论是在精度稳定性，还是在智能测量方面都比传统液位计有着明显的优势，是今后液位计发展方向。
其中超声波液位计以其低成本高精度非接触式稳定性好等优势受到广泛青睐，发展出了适应不同场合的超声波液位计，广泛应用于石油化工，航空航天，水利，气象，环保医疗卫生，食品饮料等多个领域。
JSN-SR04T-2.0 一体化超声波测距模块说明书
JSN-SR04T-2.0一体化超声波测距说明书1、产品特点：JSN-SR0T4-2.0超声波测距模块可提供20cm-600cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到2mm；模块包括收发一体的超声波传感器与控制电路组成。
模式一的用法与本司的HC-SR04模块谦容。
本产品采用工业级一体化超声波探头设计，防水型，性能稳定，谦容市场上所有的MCU工作。
1、体积小，使用便捷2、供电范围宽，低功耗3、测量精度高，分辨率高4、探测盲区小，距离更远5、输出方式多样化，脉宽输出，串口输出。
2、实物图：3、规格参数：脉宽输出串口输出工作电压DC： 3.0-5.5V工作电流小于8mA探头频率40kHz最远射程600cm最近射程20cm远距精度±1cm分辨率1mm测量角度75度输入触发信号1、10uS以上的TTL脉冲2、串口发送指令0X55输出回响信号输出脉宽电平信号，或TTL接线方式3-5.5V(电源正极) Trig (控制端)RX Echo（输出端）TX GND（电源负极产品尺寸L42*W29*H12 mm工作温度-20℃—+70℃产品颜色PCB板为蓝色4、功能说明：本模块共有三种工作模式可以选择，客户可根据自己实际需要进行切换或实验。
如下图模式一：R27=open 即是不用焊接。
该模式说明如下1、基本工作原理：(1)采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信呈。
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;（4）模块被触发测距后，如果接收不到回波（原因超过所测范围或是探头没有正对被测物），ECHO口会在60MS后自动变为低电平，标志着此次测量结束，不论成功与否。
（5）LED指示灯说明，LED非电源指示灯，它在模块接收到触发信号后才会亮，此时模块处于工作状态。
超声波传感器
1) 波束宽度的定义：典型应用，真实量程取决于安装条件。超声波传感 器中轴线的加长线上（垂直于传感器表面）的超声射线能量最大，以 此为轴线，能量减少一半（-3dB）处的圆锥范围内被称为波束角。
技术规格 操作模式 测量原理 输入 测量范围 输出 频率 波束角 精度 温度补偿 额定工作条件 压力 环境条件 • 环境温度
C) 7 M L 1 1 0 0 -
对化学品贮罐和液体容器，测量范围的物 ■ ■A ■0 位进行检测：最小 0.3 m，最大 10 m
过程连接
ETFE, 2"NPT [(Taper), ANSI/ASME B1.20.1] 0
ETFE, R 2"[(BSPT), EN 10226
1
ETFE, G 2"[(BSPP), EN ISO 228-1]
13 KHz 5°
1'' NPT
•铝 • 304 S.S • 聚酯涂料 • 硅树脂
•
液体
ST-H 10 m 0.3 m 73 °C -40 °C 化学储罐和 液体储罐 44 KHz 12°
1" 和 2'' NPT
ETFE • 可选：
PVDF
• • • •
42
概述
连续测量 — 超声波传感器
ST-H
过程连接
• 主要应用：水井、水槽、堰和滤池
选件 法兰型
法兰适配器
浸没罩 标准和认证
Echomax XRS-5
超声波传感器
0.3~8m，取决于应用场合
44 kHz 10 °
内置温度补偿
正常大气压
-20 ~ 65 °C
1.2 kg
收发一体超声波测距
收发一体超声波测距(来自互联网)2008年01月25日星期五下午 04:14在现代工业生产过程中，利用超声波进行近距离非接触式测量越来越广泛，例如液位的测量、煤层的测厚、机器人定位、辅助视觉系统、车辆的定位与导航、汽车防撞雷达、井深及管道长度测量等方面。
根据超声波纵向分辨力高、对色彩和光照度不敏感、抗电磁干扰能力强等特点，可以设计出精度较高的超声波测距系统，应用于漫反射差和有毒等恶劣环境中。
但传统的超声波测距仪由于采用固定阈值的比较器比较输出，测量精度普遍较低。
本文从回波信号处理的角度出发，分析了超声波回波曲线的特性，利用回波包络的峰值检测以确定回波到达时刻的方法，并介绍一种以89C52单片机为核心、具有自动增益控制和峰值包络检测、高精度的收发一体式超声波测距系统的硬件电路和软件设计。
1 回波信号包络研究传统的利用固定电平判断回波到达时刻的超声波测距方法存在较大误差。
针对这种误差提出的可变阈值的超声波测距方法，由于干扰信号的存在，超声波测距主芯片会产生误判回波时刻的到来，从而导致测量数据不准确。
超声传感器通过压电晶片的逆效应——电致伸缩，在空气介质中产生超声波。
测距所用超声波一般都是以间断的高压单脉冲发射，每测距一次，需要发射、接收一次。
所以在测距脉冲的发射过程中，传感器晶片经历了起震、加强和衰减三种状态，并产生多个谐振周期的超声波；接收过程中，传感器晶片在多个谐振周期的超声脉冲作用下，通过压电效应在晶片两端产生起伏电压。
厦门大学的童峰等研究了单脉冲发射时超声回波的起伏特性，并根据声的发射、反射理论及应用力——声类比，推导出了理想条件下的测距回波包络曲线方程。
在此理论基础上，通过大量实验，每次发射1个脉冲宽度为时间T的脉冲，来验证这种超声波回波起伏特性。
图1为通过放大、带通滤波、AGC电路以后，用Tektronix数字存储示波器存储得到的回波波形。
可以验证：超声回波在脉宽时间T处，电压峰值达到最大，和童峰的理论分析基本吻合，这也为本文应用在判断回波到达时刻的处理方法提供了理论和事实依据。
超声波液位计说明书
公司简介江苏天能自动化仪表有限公司是一家专业研究、开发、生产及销售工业自动化仪表的集团公司，产品广泛应用于石油、化工、水处理、水利、钢铁、煤矿、电力以及食品加工等行业，适用酸、碱、盐、高温、防爆等各种领域。
产品概述TN系列超声波液位仪是我们公司历经多年研发和大量工业试运行后，推出的成熟的非接触式液位测量仪表，它是我公司的研发人员和工程人员，在对国内外同类仪表进行了长时间的跟踪、研究及在超声波技术上突破性的攻关，加上多次工业试运行和测试的成果。
因而也使得我们的产品具备了独特的优势和鲜明的特点。
针对市场的不同需求，我们公司目前已成功开发了TN2000(E)型超声波液位测量仪表以及TN3000M型超声波明渠流量计、TN4000型超声波液位差计等一系列产品，用户遍布全国三十多个地区，获得了良好的信誉，公司也因此得以迅速发展。
产品简介TN2000(E)型超声波液位仪包含多项自研的专利技术，拥有全新的信号处理技术，广泛适用于石油、化工、水处理、水利、食品、粮食等行业的物位测量，具有安全、清洁、精度高、寿命长、稳定可靠、安装维护方便、读数简捷等特点。
1 仪表组成TN2000(E)型超声波液位仪由XPS系列超声波换能器（内置数字温度传感器）、TRS系列现场变送器组成。
它可以单独完成液位的监测，同时也可以通过4~20mA或RS485连接到各种DCS系统中，为工业的自动化运行，提供实时的液位数据。
2超声波换能器超声波换能器是超声波液位仪的视觉神经系统。
超声波换能器的技术指标决定了超声波液位仪的性能。
衡量超声波换能器的主要技术指标有：盲区、方向角、灵敏度等。
所有的超声波换能器在起振时都会发生的拖尾现象，其结果是：在换能器的近端会出现一个无法接收回波的区域，这便叫做盲区（如下图所示）。
传统的超声波测位仪盲区大，且在盲区附近的测量仍受“拖尾现象”的影响，测量精度不高。
TN2000（E）型超声波液位仪采用XPS系列微能量超声波换能器，它是以微能量、非接触式、连续测量物位的换能器。
超声波测距传感器选型表
上 HT40D24TR-1
HT40D25TR-1
40.0±1.0kHz 40.0±1.0kHz
80°±15°(-6dB) 80°±15°(-6dB)
0.2～3m 0.2～3m
大量程型
产品型号 HT14E140TR-1 HT22E100TR-1 HT30E90TR-1 HT40E50TR-1 HT40E60TR-1 HT40E60TR-2 HT40E60TR-3
禾120°(Horizontal)-60°(Vertical)
0.3～3m 0.2～3m 0.2～3m 0.2～3m 0.2～3m
40.0±1.0kHz 40.0±1.0kHz
海 40.0±1.0kHz
40.0±1.0kHz
上40.0±1.0kHz
120°(Horizontal)-60°(Vertical) 120°(Horizontal)-60°(Vertical) 120°(Horizontal)-60°(Vertical) 120°(Horizontal)-60°(Vertical) 120°(Horizontal)-60°(Vertical)
上海禾田电子技术有限公司
ADD：上海市北京东路 668 号赛格电子市场 1F51
联系人：程荷英 TEL：021-53081497
开放型
产品型号
标称频率
方向角
检测范围
HT23C16T/R-1 HT25C16T/R-1
23.0±1.0kHz 25.0±1.0kHz
60°±15°(-6dB) 60°±15°(-6dB)
0.2～3m 0.2～3m 0.2～3m
HT40D22TR-3 HT40D22TR-4 HT40D22TR-5
海40.0±1.0kHz
超声波传感器测距实验.
超声波传感器测距实验
一、实验目的：了解超声波在介质中的传播特性；了解超声波传感器测量距离的原理和结构。
二、基本原理：超声波传感器由发射探头、接收探头及相应的测量电路组成。
超声波是听觉阈值以外的振动，其常用频率范围在104～3×106之间，超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波、纵波、表面波。
用于测量距离时采用纵波。
本实验用超声波发射探头的发射频率为40KHz，在空气中波速为344m/s。
当超声波在空气中传播碰到金属介面时会产生一个反射波和折射波，从金属介面反射回来的波由接收探头接收探头接输入测量电路，计算超声波从发射到接收之间的时间差Δt，从s=v·Δt就能算出相应的距离。
三、需用器件与单元：超声波传感器实验模板、超声波发射及接收器件、反射挡板、数显表、±15V电源。
四、实验步骤：
1、超声波传感器发射和接收四根尾线中，编号为1、2的二根线插入发射电路两个端孔；编号为3、4的二根线插入接收电路二个端孔。
从主控箱接入±15V。
2、距超声波传感器5cm(0～5cm左右为超声波测量盲区)处放置反射挡板，合上电源。
实验模板滤波电路输出端与主控箱V i相接，电压选择2V档。
调节挡板对正探头的角度，使输出电压达到最大。
3、以三源板侧边为基准，平行移动反射板，依次递增2cm，读出数显表上
的数据，记入表16-1。
表16-1超声波传感器输出电压与距离之关系。
4、根据一16-1数据画出V-X曲线，并计算其灵敏和线性度。
五、思考题：
调节反射档板的角度，重复上述实验，超声波传感还可用于测量角度吗？。
超声波传感器测量距离
一、超声波测距原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ,即:S = v·△t /2 ①这就是所谓的时间差测距法。
由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。
在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。
常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。
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（本系统正是采用了温度补偿的方法）。
已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为：V = 331.45 + 0.607T ②声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。
这就是超声波测距仪的机理。
二、系统硬件电路设计图2 超声波测距仪系统框图基于单片机的超声波测距仪框图如图2所示。
该系统由单片机定时器产生40KHZ的频率信号、超声波传感器、接收处理电路和显示电路等构成。
单片机是整个系统的核心部件，它协调和控制各部分电路的工作。
工作过程：开机，单片机复位，然后控制程序使单片机输出载波为40kHz的10个脉冲信号加到超声波传感器上，使超声波发射器发射超声波。
当第一个超声波脉冲群发射结束后，单片机片内计数器开始计数,在检测到第一个回波脉冲的瞬间,计数器停止计数，这样就得到了从发射到接收的时间差△t;根据公式①、②计算出被测距离,由显示装置显示出来。
下面分别介绍各部分电路：1 、超声波发射电路超声波发射电路如图3所示，89C51通过外部引脚P1.0 输出脉冲宽度为250μs , 40kHz的10个脉冲串通过超声波驱动电路以推挽方式加到超声波传感器而发射出超声波。
超声波测距倒车雷达系统的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程超声波测距倒车雷达系统的设计一、选题的背景、意义随着经济的飞速发展的进程，作为交通运输的车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
在享受汽车给我们带来的便利同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。
车的数量逐年增加，公路、街道、停车场和车库拥挤不堪，可转动的空间越来越少；另一方面，新司机及非专职司机越来越多，因倒车引起的纠纷越来越多，车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。
其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的，倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率。
在2006年汽车事故的发生比例中，倒车引起的事故占28%，倒车已成为令人们头痛的一项任务，即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注，人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求，希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便，消除驾驶中的不安全因素，可将车快速准确地停放到指定的位置。
因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样，是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发出超声波，然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物，以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。
部分习题参考答案(传感器原理及应用-第11章)
部分习题参考答案第11 章波与射线式传感器11.1 什么是超声波？其频率范围是多少？11.2 超声波在通过两种介质界面时，将会发生什么现象？11.3 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应，检测原理是什么？常用的超声波传感器（探头）有哪几种形式？简述超声波测距原理。
11.4 利用超声波测厚的基本方法是什么？已知超声波在工件中的声速为5640m/s，测得的时间间隔t 为22 s ，试求工件厚度11.5 利用EN555 集成器件，自行设计一超声波传感器控制的遥控开关发射电路，传感器中心频率为40kHz，遥控距离10m，绘出电路原理图，请说明电路工作原理。
11.6 红外辐射探测器分为哪两种类型?这两种探测器有哪些不同？试比较它们的优缺点。
11.7 叙述热释电效应，热释电元件如何将光信号转变为电信号输出？热释电探测器为什么只能探测调制辐射？11.8 题图11-39 为热释电元件内部结构图，请说明图中FET 是什么元件，Rg 与FET 在传感器电路中起到什么作用?11.9 试设计一个红外控制的电图 11-39扇开关自动控制电路，并叙述其工作原理。
11.10 什么是放射性同位素？辐射强度与什么有关系？11.11 试用核辐射测量方法设计一个测厚仪器系统，请画出测量系统结构原理示意图，试说明射线测量物厚的原理。
11.12 放射性探测器有哪几种？结构如何，各有什么特征？答案11.1 答：1）超声波是人耳无法听到的声波。
人耳听见的声波称机械波，频率在16Hz～20kHz，一般说话的频率范围在100Hz～8kHz 之间，低于20Hz 频率的波称为次声波，高于20kHz 频率的波称超声波，频率在300MHz～300GHz 之间的波称为微波。
2）超声波频率范围在几十千赫兹到几十兆赫兹，11.2 答：当超声波从一种介质入射到另一种介质时，在界面上会产生反射、折射和波形转换。
11.3 答：1）超声波传感器主要利用压电材料（晶体、陶瓷）的压电效应，其中超声波发射器利用逆压电效应制成发射元件，将高频电振动转换为机械振动产生超声波；超声波接收器利用正压电效应制成接收元件，将超声波机械振动转换为电信号。
超声波传感[精华]
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超声波传感[精华]超声波传感器应用超声波传感器应用分两种形式，一种是发射和接收传感器分置被测物两侧，称为透射型，可用于遥控器、防盗报警器、接近开关等;另一种是发射和接收传感器同置被测物一侧，称为反射型，可用于接近开关、测距、测液位、测流量、料位、金属探伤以及测厚等，如图20-13所示。
按超声波的波形分，超声波又可分为连续超声波和脉冲波。
连续超声波是指持续时间较长的超声振动波。
而脉冲波则是持续时间仅有几十个往复脉冲的振动波。
为了减少干扰，超声波传感器大多采用脉冲波形式。
一、超声波测厚如图20-14所示。
从图中可看出，双晶直探头左边的压电晶片发射超声脉冲，经探头底部设置的延迟块延时后进入被测体，在到达被测体底分界面时，被反射回来，并被右边的压电晶片所接收。
这样只要检测出从发射脉冲波到接收脉冲波的所需时间t(扣除两次延迟时间)，再乘以被测体的声速常数c，就是超声脉冲波在被测体所经过的来回距离，也就代表了被测体的两倍厚度δ，即式中 t——测量时间;t——延时。
0二、超声波测介质密度如图20-15所示。
与测厚原理类似，当检测出从发射脉冲波到接收脉冲波的所需时间t(扣除两次延迟时间)后，根据封闭管道直径D以及公式(20-8)，可求出超声波在被测流体中的声速。
由实验证明，该速度与流体的密度有关，当声阻抗Z一定时，声速和密度ρ成反比。
显然，式(20 -1)的严格物理条件应为介质均一才能保证声阻抗Z恒定。
实际工业测量尤其是石油行业的被测介质绝大部分是混合相，声阻抗Z、声速C以及密度p均为变量，不满足式(20-1)的数学定义，所以采用超声波测量密度必须由实验决定。
原油输送中的油水混合相经过工艺处理，一般情况下水仅占总体积量的千分之几，在测量误差允许范围内可认为混合相声阻抗近似等于原油声阻抗Z。
确定方法有两种:一是取一定容积的具有代表性的原油置于几何尺寸一定的容器内且密度已知、介质静止，采用测厚法求出声速c，然后通过式(20-1)计算出原油声阻抗Z。
超声波传感器
英文名称：ultrasonic sensor定义：利用超声波检测技术，将感受的被测量转换成可用输出信号的传感器。
超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
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产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
基本介绍超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
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产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
小功率超声探头多作探测作用。
它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。
超声探头的核心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，使用前必须预先了解它的性能。
超远距离超声波模块(适合自制)
一、需求分析能在测距范围上弥补GP2D12 的不足，将距离延伸到80cm以外；可以提供应大学生和爱好者DIY，具有学习功能；方便自己随时修改程序，使学习的作用得以充分发挥；成品具有一定的使用价值，可方便的应用于小车等需要测距的装置上。
二、概要设计图1 工作原理框图总体设计参照SensComp公司，框图中，单片机为核心控制部分，根据设定的工作方式，产生40kHz方波，经过驱动电路驱动超声波发生器发出一簇信号。
单片机此时开始计时。
接收回路为谐振回路，将收到的微弱回波信号检出，送信号放大电路放大，收到产生脉冲输出送单片机中断端，单片机收到中断信号后停止计时，计算出距离值，保存等待读出或直接经UART送出。
接收过程中，单片机定时控制放大电路的增益，逐渐提高，以适应距离越远越弱的回波信号。
核心器件为STC12LE4052、TL852、16mm超声波收、发器。
采用5V供电，因为5V是最常见的工作电压，便于日后将传感器应用于装置中。
为了减小干扰，选用了3.3V供电的单片机，使用目前常用的1117-3.3三端稳压器将5V降到3.3V，减小电源扰动的影响，增加可靠性。
下面分步介绍各个部分的电路原理。
首先是超声波发首先是超声波发射部分。
射部分。
图中，Send_Ctrl、Cut_Off端由STC12LE4052控制。
此单片机的I/O口可设置为推挽输出模式〔这是经典51不具备的〕，拉电流、灌电流均可达20mA，保证了D882有足够的驱动能力和快速的通断性能。
变压器的次级电感与发射器〔发射器为容性，一般为2400p左右〕构成谐振回路，好处是提高了发射效率，但副作用是发射后的余波时间较长，导致近距离的回波被淹没。
所以电路中设计了2种余波抑制电路。
一个是R6，通过增加谐振回路的损耗加速余波结束，这种方式不需要控制，但由于同时也消耗了发射的功率，所以阻值不能太小，导致衰减效果不明显〔此部分读者可自行试验〕。
另一个电路由R4、R5、P1构成，由单片机控制，在发射完脉冲后将P1导通，强制短路变压器初级，快速消耗掉谐振能量，到达消除余波的目的，电阻R5越小，效果越好，但带来的问题是：如控制失灵，会导致短路，烧坏P1或N1。
超声波传感器有哪些优缺点？
超声波传感器有哪些优缺点？
随着科技水平的高速发展，在现实生活中，我们不难发现超声波传感器的应用身影。
超声波传感器由于具有测量精度高，运行稳定，且具有温度补偿功能等特点被广泛用于制造、电力、冶金测得建材、化工、粮食、汽车、仓储、船舶、纺织、交通、勘探、液位、物位监测、明沟流量检测、机器人技术食品加工等行业，既可测量液体物料，也可测量固体物料行业的物液位测量。
超声波虽然应用广泛但是俗话说的好金无足赤，人无完人。
从大家以往对超声波传感器的了解和使用经验上来看，超声波传感器有没有什幺优缺点呢，这些优缺点会不会给我们的生活带来一定的影响呢?这都是我们在深入了解超声波传感器时，需要注意的。
下面工釆网小编针对这个问题进行了探究。
首先我们先来说说超声波传感器的工作原理：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器. 超声波探头主要由压电晶片组成, 既可以发射超声波, 也可以接收超声波。
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号其频率等于压电晶片的固有振荡频率时, 压电晶片将会发生共振, 并带动共振板振动,便产生超声波。
反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超。