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發布時間:2021-07-07 13:22  
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超聲波是物體機械振動狀態的傳播形式。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中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業中應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象,并且在傳播過程中有衰減。超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律并沒有本質上的區別。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。
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或接shou器。有的超聲波傳感器既作發送,也能作接收。超聲波傳感器由發送傳感器(或稱波發送器)、接收傳感器(或稱波接shou器)、控制部分與電源部分組成。發送器傳感器由發送器與使用直徑為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換成超能量并向空中輻射。發送器傳感器由發送器與使用直徑為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,換能器接收波產生機械振動,將其變換成電能量,作為傳感器接手器的輸出,從而對發送的超聲波進行檢測。控制部分主要對發送器發出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調制和計數及探測距離等進行控制。
超聲波傳感器在測距系統中的應用 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,即發射超聲波與接收超聲波的時間間隔 t,故被測距離為 S=1/2vt。如果測距精度要求很高,則應通過溫度補償的方法加以校正。超聲波測距適用于的中長距離測量。超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律并沒有本質上的區別。
金融危機之后,全球汽車產業進入加速擁抱新技術時代。表現為新車型的推出速度越來越快、新技術的采用更加的廣泛、汽車領域相關數量不斷攀升等。而MEMS 曾被認為只是玩具的新技術開始在汽車領域獲得大規模應用,未來空間仍然十分巨大。
汽車領域環境、安全、娛樂三大需求催生了“三駕馬車”——新能源汽車、自動駕駛和車聯網,帶動汽車傳感器產業進入新的階段。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、加速度計等)和環境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等)的需求;生活中常見的傳感器應用有以下幾種:1、自動門,利用人體的紅外微波來開關門。大勢所趨的物聯網爆發的子領域將是車聯網,而車聯網對各類汽車傳感器也有著強烈的剛需。