一、原理简述：
超声波传感器是运用超声波的特性研发而成的传感器。超声波是一种振荡频 率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的鼓励下发生振荡发生的，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达等特色。超声波对液体、固体的穿透身手很大，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发生显着反射构成反射成回波，碰到活动物体能发生多普勒效应。因而超声波检测广泛运用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手法，有必要发生超声波和接纳超声波。完结这种功用的设备便是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或许超声探头。
超声波探头首要由压电晶片组成，既能够发射超声波，也能够接纳超声波。小功率超声探头多作勘探效果。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、一个探头接纳）等。
超声探头的中心是其塑料外套或许金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的资料能够有许多种。晶片的巨细，如直径和厚度也各不相同，因而每个探头的功用是不同的，咱们运用前有必要预先了解它的功用。超声波传感器的首要功用指标，包含；
（1）作业频率。作业频率便是压电晶片的共振频率。当加到它两头的沟通电压的频率和晶片的共振频率持平时，输出的能量最大，灵敏度也最高。
（2）作业温度。由于压电资料的居里点一般比较高，特别时确诊用超声波探头运用功率较小，所以作业温度比较低，能够长期地作业而不发生失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需求独自的制冷设备。
（3）灵敏度。首要取决于制作晶片自身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。
二、结构与作业原理
超声波间隔传感器能够广泛运用在物位（液位）监测，机器人防撞，各种超声波挨近开关，以及防盗报警等相关范畴，作业牢靠，装置便利， 防水型，发射夹角较小，灵敏度高，便利与工业显现外表衔接，也供给发射夹角较大的探头。
1、超声波测距仪：
HpAWK超高能声波测距技能HpAWK系列产品使超声波测距技能有了严重的打破，它不只拓宽了超声波测距技能的运用场合（适用极恶劣工的作业环境），并且运用智能调理技能，大大提高了超声波产品的牢靠性及功用指标，让用户运用无后顾之忧 。 。
优异的回波处理技能，5－50KHZ的超高强发波频率使HAWK物位计最大量程可到达0米，适用介质温度为–20℃— +175℃。智能的全主动调理发波频率，主动的温差补偿功用使其作业愈加安稳牢靠。HpAWK系列产品还具有灵敏多变的作业方式（供电电源可为VDC、24VDC、110VAC、220VAC;二/三/四线制同一外表中可随意组合。它还具有先进的长途GSM、CDMA、互联网调试功用，使得用户随时能够得到技能支持。
HpAWK产品以它顶级的技能安稳牢靠的作业质量，在化工、电力、冶金、煤矿、码头、水处理、轻工及食品卫生等职业得到广泛的运用。
2、超声波探鱼器：
超声波丈量技能其原理很简单，说得高级点的称号叫“多普拉效应”，山村孩童便叫“回音”，就如在一山沟叫一声“你好吗”，纷歧会听见如同有人学你的说话相同“你。..好。..吗。..”。人们正由此点，开发出超声波丈量技能。像自然界中，以蝙蝠都可算为代表了，在蝙蝠洞里既要寻食，又要用声波测距，而要在洞内用超声波测距是一件很困难的作业，很先进的科技产品也做不到。在空中，当声响煽动空气而向前传递消息时，遇到巨细不同、软硬纷歧的物体时，其会发生相应强弱的反射声响，而咱们以咪顶峰接纳此反弹回来的声响，核算其反弹的时刻间隔，然后可了解前面物体与你的间隔，由其反弹的强弱，得知物体的巨细，此为超声波在空中丈量的运用原理，一如在机场运用的雷达。
在水中的状况便有别离，由于水的密度与空气的密度显着不同，相同强度的声响，水中传递和空中传递，完全是两码子的事，故此咱们在水中运用超声波勘探，先决条件是功率要强壮，才干有反弹回来的信号。1950年代，美国海军的潜艇搜索技能已充分开展，要搜索潜艇已不简单，更何况比潜艇小得多的鱼，要从中获得打破，必先从超声波的特性中，找出其微妙。本来除了功率强壮外，其频率凹凸亦具决定性，而接纳信号后的剖析技能，更不容短少。要在很多信号平分辨出适宜的数据是适当困难的。正因如此，在往后美国民间的不断开发，才逐渐开端有捕鱼船装置了专为搜鱼的超声波探鱼器。而直至现在为止，海洋中运用的超声波勘探技能，无论是理论或产品，都以美国为主，后起之日本及德国，亦是近年来才干参加。
至于我国，在2001年的世界产品展览会中，才有这方面的产品，添补这方面的空白，这便是香港金时（科技）公司，不断尽力研发并出产的便携式探鱼器。且与国外首要品牌齐头并进，成为真实的高新技能之便携式探鱼器。
在医学检测上的运用：B超
用于检测液位的超声波传感器：
声波漫反射式挨近传感器用于检测液位；
声波反射式规划用于检测远处的方针；
声波挨近传感器可有模拟量输出，可适用于准确的接连操控。；
模拟量输出信号和被测物间隔的线性斜率可调，满意各种操控要求；
声波挨近传感器可有两个开关点设置，并可经过按钮便利的设置；
方形和原柱形规划满意不同的现场装置要求。
3、超声波传感器在质检方面的运用——超声波探伤仪
超声波探伤仪首要运用于金属工件内部的质量检测，如检测金属是否有气泡，焊接部位是否有未焊透等缺点等。现以超声波电子束焊缝检测体系为例来阐明超声波探伤仪的运用：
三、超声波传感器运用远景展望
跟着科学技能的快速开展，超声波将在传感器中的运用越来越广。在人类文明的每次工业革命中，传感技能一向扮演着先行官的重要人物，它是贯穿各个技能和运用范畴的关键技能，在人们能够幻想的一切范畴中，它简直无所不在。传感器是世界各国开展最快的工业之一，在各国有关研讨、出产、运用部分的共同尽力下，传感器技能得到了飞速的开展和前进。但就现在技能水平来说，人们能够详细运用的传感技能还非常有限，因而，这是一个正在蓬勃开展而又有无限远景的技能及工业范畴。
展望未来，超声波传感器作为一种新式的非常重要有用的东西在各方面都将有很大的开展空间，它将朝着愈加高定位高精度的方向开展，以满意日益开展的社会需求，如声纳的开展趋势根本为：研发具有更高定位精度的被迫测距声纳，以满意水中兵器施行全荫蔽进犯的需求；继续开展选用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，完成超长途的被迫勘探和辨认；研发更适合于浅海作业的潜艇声纳，特别是处理浅海水中方针辨认问题；大力下降潜艇自噪声，改进潜艇声纳的作业环境。无庸置疑，未来的超声波传感器将与主动化智能化接轨，与其他的传感器集成和交融，构成多传感器。
跟着传感器的技能前进，传感器将从具有单纯判别功用开展到具有学习功用，终究开展到具有创造力。在今后的开展里，面貌一新的传感器将发挥更大的效果。
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