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發布時間:2021-09-02 23:40  
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超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。這類材料的研制成功,促進了聲換能器,壓電傳感器的各種壓電器件性能的改善和提高。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。超聲波傳感器可以對集裝箱狀態進行探測,可以應用于食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。超聲波傳感器對透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質均能檢測。
超聲波傳感技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其主要的應用之一,下面以醫學為例子說明超聲波傳感技術的應用。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆傳感器,它可以將電能轉變成機械振蕩而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器和接受器。超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準確率高等。因而推廣容易,受到醫務工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫學原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個方法是利用超聲波的反射。當超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質界面時,在該界面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低
噪音
雖然多數超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz,遠遠高于人類能夠聽到的頻率。工作溫度由于壓電材料的居里點一般比較高,特別是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失效。但是周圍環境也會產生類似頻率的噪音。比如,電機在轉動過程會產生一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產生的高頻噪音,機器人本身的抖動,甚至當有多個機器人的時候,其它機器人超聲波傳感器發出的聲波,這些都會引起傳感器接收到錯誤的信號。
這個問題可以通過對發射的超聲波進行編碼來解決,比如發射一組長短不同的音波,只有當探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進行距離計算。這樣可以有效的避免由于環境噪音所引起的誤讀。