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p+f超聲波傳感器采用的技術指導工作分析簡述

   人們能聽到聲音是由于物體振動產生的,它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內,超過20KHZ稱為超聲波,低于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。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,可做成各種超聲傳感器,配上不同的電路,制成各種超聲測量儀器及裝置,并在通迅,醫療家電等各方面得到廣泛應用。
 
  p+f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收器。有的超聲波傳感器既作發送,也能作接收。
 
  工作程式
 
  若對發送傳感器內諧振頻率為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,于是發送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制),并傳給波接收器。接收器 是利用壓力傳感器所采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。p+f超聲波傳感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,并及時發出警告。所設計的檢測系統可以同時提供聲光并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, 借助倒車障礙報警檢測系統,駕駛員心理壓力就會減少,并可以游刃有余地采取必要的動作。
 
  p+f超聲波傳感器系統構成
 
  由發送傳感器 ( 或稱波發送器 ) 、接收傳感器 ( 或稱波接收器 ) 、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;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,作為傳感器接收器的輸出,從而對發送的超進行檢測,而實際使用中,用發送p+f超聲波傳感器的陶瓷振子的也可以用作接收器傳感器社的陶瓷振子。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。p+f超聲波傳感器電源 ( 或稱信號源 ) 可 用 DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 % 。

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