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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。以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波?!薄敖?jīng)過(guò)兩年的調(diào)研和準(zhǔn)備,漢威電子瞄準(zhǔn)家居空氣健康監(jiān)測(cè)、燃?xì)獍踩悄苡布?,以‘健康、安全類單品’為突破口,將漢威電子的專業(yè)傳感器技術(shù)、工業(yè)制造技術(shù),結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),應(yīng)用于消費(fèi)類智能家電市場(chǎng)。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)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(fā)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(gòu)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?zhèn)鞲衅?,它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波,同時(shí)它接收到超聲波時(shí),也能轉(zhuǎn)變成電能,所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送,也能作接收。超聲波傳感器由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)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(fā)送器傳感器由發(fā)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(dòng)能量轉(zhuǎn)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(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,作為傳感器接手器的輸出,從而對(duì)發(fā)送的超聲波進(jìn)行檢測(cè)??刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。
生活中常見(jiàn)的傳感器應(yīng)用有以下幾種:
1、自動(dòng)門(mén),利用人體的紅外微波來(lái)開(kāi)關(guān)門(mén);
2、煙霧報(bào)警器,利用煙敏電阻來(lái)測(cè)量煙霧濃度,從而達(dá)到報(bào)警目的;
3、手機(jī),數(shù)碼相機(jī)的照相機(jī),利用光學(xué)傳感器來(lái)捕獲圖象;
4、電子稱,利用力學(xué)傳感器(導(dǎo)體應(yīng)變片技術(shù))來(lái)測(cè)量物體對(duì)應(yīng)變片的壓力,從而達(dá)到測(cè)量重量目的;
5、水位報(bào)警,溫度報(bào)警,濕度報(bào)警,光學(xué)報(bào)警等。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能硬件以及智能家電等與人們生活息息相關(guān)的產(chǎn)品逐步走上互聯(lián)互通的道路,這些都為智能家電的發(fā)展創(chuàng)造了全新的空間。自動(dòng)駕駛刺激車身感知類傳感器(MEMS壓力、陀螺儀、加速度計(jì)等)和環(huán)境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等)的需求。智能產(chǎn)品火爆的背后,傳感器功不可沒(méi)。對(duì)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(méi)有傳感器的智能家居系統(tǒng)無(wú)疑是“殘廢”,沒(méi)有自我感知能力,家電無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能。
正因?yàn)槟転橛脩魩?lái)智慧生驗(yàn),傳感器市場(chǎng)持續(xù)爆發(fā)。業(yè)內(nèi)專家表示,沒(méi)有傳感器,智能工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是無(wú)稽之談,智能制造等實(shí)體經(jīng)濟(jì)也是泡沫般存在。作為國(guó)內(nèi)早從事氣體傳感器研究和生產(chǎn)的廠家之一,漢威電子正由傳感器硬件企業(yè)向智能系統(tǒng)解決方案服務(wù)商轉(zhuǎn)變?!霸诠I(yè)領(lǐng)域積累的專業(yè)技術(shù)和質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)是漢威電子的優(yōu)勢(shì)?!薄敖?jīng)過(guò)兩年的調(diào)研和準(zhǔn)備,漢威電子瞄準(zhǔn)家居空氣健康監(jiān)測(cè)、燃?xì)獍踩悄苡布?,以‘健康、安全類單品’為突破口,將漢威電子的專業(yè)傳感器技術(shù)、工業(yè)制造技術(shù),結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),應(yīng)用于消費(fèi)類智能家電市場(chǎng)?!?
傳感器工作原理介紹
在當(dāng)前的空氣凈化領(lǐng)域,空氣質(zhì)量傳感器幾乎已經(jīng)成為凈化設(shè)備的標(biāo)配附件,其作用是對(duì)空氣中的PM2.5等顆粒物濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),工作原理如下:
在傳感器內(nèi)部設(shè)有恒定光源(如紅外發(fā)光二極管),空氣通過(guò)光線時(shí),其中的顆粒物會(huì)對(duì)其進(jìn)行散射,造成光強(qiáng)的衰減。其相對(duì)衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。
在與光源對(duì)角的另一側(cè)設(shè)有光線探ce器(如光電晶體管),它能夠探測(cè)到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強(qiáng)度輸出PWM信號(hào)(脈寬調(diào)制信號(hào)),從而判斷顆粒物的濃度。超聲波傳感器在測(cè)距系統(tǒng)中的應(yīng)用超聲測(cè)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(cè)量電壓即可測(cè)得距離。對(duì)于不同粒徑的顆粒物(如PM10和PM2.5),其能夠輸出多個(gè)不同的信號(hào)加以區(qū)分。