超声波传感器葛君山课件.pptx
超声波传感器
超声波传感器
超声波传感器
单片机的并行IO接口
气体
液体
固体
声波
机械波
液体
超声波传感器
01次声波
频率低于20Hz
04特超声波
频率范围大于1GHz
03超声波
频率大于20K~1GHz
02声波
频率在20~20000Hz
超声波传感器
横波
纵波
表面波
超
声
波
固体
固体
固体、液体、气体
超声波传感器
超声波的衰减示意图
为吸收系数；
为介质的厚度
超声波传感器
超声波传感器由发送传感器和接收传感器两部分组成，成对使用。
发送传感器
发送
传感器
发送电源
换能器
将电磁振荡能量变换成机械振荡而产生超声波并向空中幅射
提供高频电流或电压的电源
压电式
磁致伸缩式
如果将物质(物体)如石英、压电陶瓷等，置于电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种由外电场作用导致物质(物体)产生机械变形的现象，称之为
超声波传感器
（1）压电式超声波传感器
-----利用压电晶体的电致伸缩现象制成
逆压电效应,或电致伸缩效应。
超声波传感器
（2）磁致伸缩超声波发生器
-----利用某些铁磁材料的磁致伸缩现象制成
磁致伸缩超声波发生器产生的频率只能在几万Hz以内，但声强可达几千W/cm2.
它与压电式的发送器比较所产生的超声波的频率较低，而强度则大许多
超声波传感器
接收传感器
发送
传感器
压电式超声波接收器
磁致伸缩超声波接收器
当超声波作用到磁致伸缩材料上时，使磁致材料伸缩引起内部磁场变化，根据电磁感应，磁致伸缩材料上所绕的线圈获得感应电动势，再将此感应电动势送到测量电路及记录显示设备。
当超声波作用到电晶体片上时，使晶片伸缩，则在晶片的两个界面上产生交变电荷，这种电荷先被转换成电压，经过放大后送到测量电路，最后记录或显示出结果。而实际使用中，发送传感器的压电陶瓷的也可以用做接收器传感器的压电陶瓷。
超声波传感器
接收传感器
压电式超声波接收器
当超声波作用到电晶体片上时，使晶片伸缩，则在晶片的两个界面上产生交变电荷，这种电荷先被转换成电压，经过放大后送到测量电路，最后记录或显示出结果。而实际使用中，发送传感器的压电陶瓷的也可以用做接收器传感器的压电陶瓷。
磁致伸缩超声波接收器
当超声波作用到磁致伸缩材料上时，使磁致材料伸缩引起内部磁场变化，根据电磁感应，磁致伸缩材料上所绕的线圈获得感应电动势，再将此感应电动势送到测量电路及记录显示设备。
发送
传感器
超声波传感器
超声波探伤
主要用于检测板材、锻件和焊接缝等材料中缺陷，也可以测量材料的厚度
高频电源
工件
显示
放大电路
接收探头
发射探头
超声波传感器
超声波传感器
超声波测厚度
高频电源
放大电路
探头
δ
厚度计算公式:
超声波传感器
超声波清洗
超声波传感器
影响超声波检测的环境因素有温度、湿度和风速
被测物与测头之间距离小于最小检测距离时，会产生误脉冲造成
检测误差