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超聲波是物體機(jī)械振動狀態(tài)的傳播形式。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的聲波，其每秒的振動次數(shù)很高，超出了人耳聽覺的上限，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）及縱向振蕩（縱波）。在工業(yè)中應(yīng)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(xiàn)象，并且在傳播過程中有衰減。超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能硬件以及智能家電等與人們生活息息相關(guān)的產(chǎn)品逐步走上互聯(lián)互通的道路，這些都為智能家電的發(fā)展創(chuàng)造了全新的空間。

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。 超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。超聲波傳感器主要材料有壓電晶體（電致伸縮）及鎳鐵鋁合金（磁致伸縮）兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（PZT）等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送，也能作接收。超聲波傳感器由發(fā)送傳感器（或稱波發(fā)送器）、接收傳感器（或稱波接shou器）、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射；而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成，換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動，將其變換成電能量，作為傳感器接手器的輸出，從而對發(fā)送的超聲波進(jìn)行檢測。控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測距離等進(jìn)行控制。

超聲波傳感器在測距系統(tǒng)中的應(yīng)用 超聲測距大致有以下方法：①取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓 （其幅值基 本固定）與距離成正比，測量電壓即可測得距離;②測量輸出脈沖的寬度，即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時(shí)間間隔 t，故被測距離為 S=1/2vt。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ３暡y距適用于的中長距離測量。超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。

金融危機(jī)之后，全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速擁抱新技術(shù)時(shí)代。表現(xiàn)為新車型的推出速度越來越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車領(lǐng)域相關(guān)數(shù)量不斷攀升等。而MEMS 曾被認(rèn)為只是玩具的新技術(shù)開始在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用，未來空間仍然十分巨大。

汽車領(lǐng)域環(huán)境、安全、娛樂三大需求催生了“三駕馬車”——新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)，帶動汽車傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的階段。新能源汽車(電動汽車與燃料電池汽車)加大了對溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求；自動駕駛刺激車身感知類傳感器(MEMS 壓力、陀螺儀、加速度計(jì)等)和環(huán)境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等)的需求；生活中常見的傳感器應(yīng)用有以下幾種：1、自動門，利用人體的紅外微波來開關(guān)門。大勢所趨的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的子領(lǐng)域?qū)⑹擒嚶?lián)網(wǎng)，而車聯(lián)網(wǎng)對各類汽車傳感器也有著強(qiáng)烈的剛需。