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超聲波距離傳感器技術(shù)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(gòu)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(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括:
?。?)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)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(chǎn)生失效。超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設(shè)備。
?。?)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。
超聲波傳感器在測量液位的應(yīng)用 超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面后被反射,接收到回波信號后計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度??刂撇糠种饕獙Πl(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進(jìn)行控制。超聲波測量方法有很多其它方法的優(yōu)點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬于非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸堿等強腐蝕性液體等,因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長;(2)其響應(yīng)時間短可以方便的實現(xiàn)無滯后的實時測量。
縱觀當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展,我國傳感器根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域可分為工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費電子四大類。對智能家電而言,傳感器扮演著相當(dāng)于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能,是智能家電所有分析數(shù)據(jù)的入口,沒有傳感器的智能家居系統(tǒng)無疑是“殘廢”,沒有自我感知能力,家電無法實現(xiàn)真正意義上的智能。其中,工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品用傳感器占比約42%,而發(fā)展快的是汽車電子和通信電子應(yīng)用市場。根據(jù)用途則可分為力敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等。
從傳感器相關(guān)企業(yè)發(fā)展情況來看,小而散是當(dāng)前傳感器產(chǎn)業(yè)的顯著特征。統(tǒng)計,截至2015年底,我國從事傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的企、事業(yè)單位共1700余家,從事MEMS研制、生產(chǎn)的企業(yè)有170余家,其中中小型企業(yè)占比約94%。