明溪縣檢知器傳感器安裝按需定制「臺灣研新」

超聲波距離傳感器技術原理

　　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。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。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，輸出的能量大，靈敏度也高。

　　（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。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。

我們都知道超聲波傳感器分為發射、接收、收發一體3種，但發射和接收的原理分別是怎樣的呢？當從超聲波發射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號時，壓電晶體會因變形而產生振動，振動頻率在20KHz以上，由此形成了超聲波。那么該超聲波經錐形共振盤共振放大后定向發射出去；隨著物聯網的興起，智能手機、可穿戴設備、智能硬件以及智能家電等與人們生活息息相關的產品逐步走上互聯互通的道路，這些都為智能家電的發展創造了全新的空間。接收傳感器接收到發射的超聲波信號后，促使壓電晶片變形而產生電信號，通過放大器放大電信號。

發射頭是利用壓電效應來實現產生超聲波的，就是在發射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號，就可以產生超聲波。可以考慮利用單片機來實現，當然功率不大的可以用單片機來實現。

超聲波傳感器的頻率主要有2種，分別是25KHz和40KHz；超聲波是一種頻率大于20KHz的音波。發射式的傳感器本身發射超聲波，再接受反饋的超聲波；接收式的傳感器本身不發射超聲波，是通過傳感器接收超聲波，將其轉換成電信號，進行測量。

對于智能家居來說，傳感器扮演著相當于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能，是所有分析數據的入口，沒有了傳感系統的智能家居系統無疑是“殘疾”的系統，它沒有自我感知能力，無法實現真正意義上的智能。傳感器及其解決方案可以不斷電判斷用戶的身體與生活狀態、深度學習用戶的喜好，連續監測用戶的生命特征的信號、監控家居設備狀態以及室內外的環境與天氣，這對智能家居實現真正的人性化創造了基礎。在未來，傳感器的技術將更精準、迅速。所謂精準就是為系統提供對口、有效的數據，也就是不會誤報、漏報等情形；超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。準確就是提供精度更高、誤差范圍更小的數據，保證數據不會失真；迅速就是反應靈敏度高、響應快，以滿足智能家居應用場景的需求。

傳感器工作原理介紹

在當前的空氣凈化領域，空氣質量傳感器幾乎已經成為凈化設備的標配附件，其作用是對空氣中的PM2．5等顆粒物濃度進行監測，工作原理如下：

在傳感器內部設有恒定光源（如紅外發光二極管），空氣通過光線時，其中的顆粒物會對其進行散射，造成光強的衰減。其相對衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。

在與光源對角的另一側設有光線探ce器（如光電晶體管），它能夠探測到被顆粒物反射的光線，并根據反射光強度輸出PWM信號（脈寬調制信號），從而判斷顆粒物的濃度。對于不同粒徑的顆粒物（如PM10和PM2．5），其能夠輸出多個不同的信號加以區分。接收傳感器接收到發射的超聲波信號后，促使壓電晶片變形而產生電信號，通過放大器放大電信號。