超聲波感測器的工作原理圖是怎麼回事求解釋

2022-02-20 13:24:59 字數 5966 閱讀 1415

1樓:牟清綺荀正

超聲波買個整合的超聲波模組,hc-sr04,大概35元左右.不要買分立的發射頭和接收頭,還得自己畫原理圖.用hc-sr04的話,共有4個腳,依次為vcc(電源),trig(觸發),echo(回波),gnd(地),電源和地就不說了,trig和echo直接接到52的兩個io口就可以,不用任何介面電路,很簡單!

2樓:匿名使用者

超聲檢測的領域很廣,有主動發超聲進行檢測的,如工業用的金屬裂紋檢測、醫院的超聲檢測,也用被動的接受訊號的檢測。

我只說我熟悉的吧,被動式的檢測,就是說感測器的任務是接受聲訊號,感測器一般都是壓電陶瓷,聲波訊號達到壓電陶瓷上,有一機械振動,壓電陶瓷能靈敏的將這一機械振動轉換為電訊號,這樣就能實現超聲訊號的檢測了。

壓電陶瓷通過特殊的工藝和切割,有一固定的諧振頻率和頻寬,也就是每一片壓電陶瓷都有其對某一頻率最為敏感,且有一定的頻寬,所以能製作出不同峰值頻率和頻寬的感測器,以適應不同的檢測要求。

3樓:大禹電子

我有,但是不知道怎麼給你。

4樓:王寶愛電子

用示波器看超聲波感測器的輸入輸出訊號,瞭解它的工作原理

超聲波感測器的工作原理??

5樓:匿名使用者

超聲波感測器由傳送感測器(或稱波傳送器)、接收感測器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。傳送器感測器由傳送器與使用直徑為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並向空中輻射;而接收感測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,作為感測器接收器的輸出,從而對傳送的超進行檢測.而實際使用中,用作傳送感測器的陶瓷振子也可以用作接收器感測器社的陶瓷振子。

控制部分主要對傳送器發出的脈衝鏈頻率、佔空比及稀疏調製和計數及探測距離等進行控制。

簡介:超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,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。

超聲波感測器可以對集裝箱狀態進行探測,可以應用於食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。超聲波感測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。

主要應用:

超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一,下面以醫學為例子說明超聲波感測技術的應用。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**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。超聲波診斷可以基於不同的醫學原理,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介面時,在該介面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的螢幕上顯示出來,而兩個介面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。

在工業方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。過去,許多技術因為無法探測到物體組織內部而受到阻礙,超聲波感測技術的出現改變了這種狀況。當然更多的超聲波感測器是固定地安裝在不同的裝置上,「悄無聲息」地探測人們所需要的訊號。

在未來的應用中,超聲波將與資訊科技、新材料技術結合起來,將出現更多的智慧化、高靈敏度的超聲波感測器。

超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。

超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

超聲波距離感測器可以廣泛應用在物位(液位)監測,機器人防撞,各種超聲波接近開關,以及防盜報警等相關領域,工作可靠,安裝方便, 防水型,發射夾角較小,靈敏度高,方便與工業顯示儀表連線,也提供發射夾角較大的探頭。

6樓:匿名使用者

感測器原理結構 在一段特製的彈性軸上貼上上專用的測扭應片並組成變橋,即為基礎扭矩感測器;在軸上固定著:(1)能源環形變壓器的次級線圈,(2)訊號環形變壓器初級線圈,(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、v/f變換電路及訊號輸出電路。在感測器的外殼上固定著:

(1)激磁電路,(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入),(3) 訊號環形變壓器次級線圈(輸出),(4)訊號處理電路

超聲波感測器使得駕駛員可以安全地倒車,其原理是利用探測倒車路徑上或附近存在的任何障礙物,並及時發出警告。所設計的檢測系統可以同時提供聲光並茂的聽覺和視覺警告,其警告表示是探測到了在盲區內障礙物的距離和方向。這樣,在狹窄的地方不管是泊車還是開車,藉助倒車障礙報警檢測系統,駕駛員心理壓力就會減少,並可以遊刃有餘地採取必要的動作。

超聲波感測器系統構成

由傳送感測器 ( 或稱波傳送器 ) 、接收感測器 ( 或稱波接收器 ) 、控制部分與電源部分組成。傳送器感測器由傳送器與使用直徑為 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並向空中幅射;而接收感測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,作為感測器接收器的輸出,從而對傳送的超進行檢測 . 而實際使用中,用傳送感測器的陶瓷振子的也可以用做接收器感測器社的陶瓷振子。

控制部分主要對傳送器發出的脈衝鏈頻率、佔空比及稀疏調製和計數及探測距離等進行控制。超聲波感測器電源 ( 或稱訊號源 ) 可用 dc12v ± 10 % 或 24v ± 10 % 。

超聲波感測器系統工作程式

若對傳送感測器內諧振頻率為 40khz 的壓電陶瓷片 ( 雙晶振子 ) 施加 40khz 高頻電壓,則壓電陶瓷片就根據所加高頻電壓極性伸長與縮短,於是傳送 40khz 頻率的超聲波,其超聲波以疏密形式傳播 ( 疏密程度可由控制電路調製 ) ,其波形見圖 1 所示,並傳給波接收器。接收器是利用壓力感測器所採用的壓電效應的原理,即在壓電元件上施加壓力,使壓電元件發生應變,則產生一面為「 + 」極,另一面為「 - 」極的 40khz 正弦電壓。因該高頻電壓幅值較小,故必須進行放大。

7樓:王寶愛電子

用示波器看超聲波感測器的輸入輸出訊號,瞭解它的工作原理

8樓:買道感測科技****

超聲波感測器主要材料有壓電晶體及鎳鐵鋁合金兩類。壓電晶體組成的超聲波感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成傳送器或接收器。有的超聲波感測器既作傳送,也能做接收。

超聲波應用有三種基本型別,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位;反射型用於材料探傷、測厚等。

聲波感測器是什麼 工作原理是什麼

9樓:快刀江風

定義超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波,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。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。

超聲波碰到雜質或分介面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。 工作原理人們能聽到聲音是由於物體振動產生的,它的頻率在20hz-20khz 範圍內,超過20khz 稱為超聲波,低於20hz 的稱為次聲波。

常用的超聲波頻率為幾十khz-幾十mhz。 超聲波是一種在彈性介質中的機械振盪,有兩種形式:橫向振盪(橫波)及縱和振盪(縱波)。

在工業中應用主要採用縱向振盪。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,並且在傳播過程中有衰減。

在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十khz,而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快,而在液體及固體中傳播,衰減較小,傳播較遠。利用超聲波的特性,可做成各種超聲感測器,配上不同的電路,製成各種超聲測量儀器及裝置,並在通迅,醫療家電等各方面得到廣泛應用。

超聲波感測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感測器是一種可逆感測器,它可以將電能轉變成機械振盪而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成傳送器或接收器。

有的超聲波感測器既作傳送,也能作接收。這裡僅介紹小型超聲波感測器,傳送與接收略有差別,它適用於在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25khz 及40-45khz。這類感測器適用於測距、遙控、防盜等用途。

該種有t/r-40-60,t/r-40-12 等(其中t 表示傳送,r 表示接收,40 表示頻率為40khz,16 及12 表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波感測器(ma40ei 型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關用,它的效能較好。

超聲波應用有三種基本型別,透射型用於遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關等;分離式反射型用於測距、液位或料位;反射型用於材料探傷、測厚等。 由傳送感測器(或稱波傳送器)、接收感測器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。傳送器感測器由傳送器與使用直徑為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並向空中幅射;而接收感測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,作為感測器接收器的輸出,從而對傳送的超進行檢測。

而實際使用中,用傳送感測器的陶瓷振子的也可以用做接收器感測器社的陶瓷振子。控制部分主要對傳送器發出的脈衝鏈頻率、佔空比及稀疏調製和計數及探測距離等進行控制。 效能指標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,輸出的能量最大,靈敏度也最高。 2、工作溫度。

由於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失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的製冷裝置。 3、靈敏度。

主要取決於製造晶片本身。機電耦合係數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。 應用技術超聲波感測技術應用在生產實踐的不同方面,而醫學應用是其最主要的應用之一,以醫學為例子說明超聲波感測技術的應用。

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**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。超聲波診斷可以基於不同的醫學原理,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介面是,在該介面就產生反射回聲。每遇到一個反射面時,回聲在示波器的螢幕上顯示出來,而兩個介面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。 在工業方面,超聲波的典型應用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。

過去,許多技術因為無法探測到物體組織內部而受到阻礙,超聲波感測技術的出現改變了這種狀況。當然更多的超聲波感測器是固定地安裝在不同的裝置上, "悄無聲息"地探測人們所需要的訊號。在未來的應用中,超聲波將與資訊科技、新材料技術結合起來,將出現更多的智慧化、高靈敏度的超聲波感測器。

遙控開關超聲波遙控開關可控制家用電器及照明燈。採用小型超聲波感測器(φ12-φ16),工作頻率在40khz,遙控距離約10 米。遙控器的傳送,這是由 555 時基電路組成的振盪器,調整10kω 電位器,使振盪頻率為40khz,感測器接在③腳,接下按鈕時,傳送出超聲波,接收電路。

電源由220v 經電容降壓、整流、濾波、穩壓後獲得12v 工作電壓。由於是非隔離電源,要整個電路用塑料外殼封裝,以防觸電(在除錯時也應注意)。訊號由超聲波接收器接收,經 q1、 q2 放大(l、c 諧振槽路調諧在40khz)。

放大後的訊號去觸發由q3、q4 組成的雙穩態電路,q5 及led 作為觸發隔離,並可發光顯示。由於雙穩態在開機時有隨機性,故加一清零按鈕。q5 輸出的觸發訊號使雙向可控矽導通,負載接通。

要負載斷路,則要按一次傳送鈕。 液位指示及控制器由於超聲波在空氣中有一定的衰減,則傳送到液麵及從液麵反射回來的訊號大小與液位有關,液麵位置越高,訊號越大;液麵越低則訊號就小。接收到的訊號經bg1、bg2 放大,經d1、d2 整流成直流電壓。

當 4.7kω 上的電壓超過bg3 的導通電壓時,有電流流過bg3,電流表有指示,電流大小與液麵有關。當液位低於設定值時,比較器輸出為低電平。

bg 不導通,若液位升到規定位置,比較器翻轉,輸出高電平。

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