等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,产生超声波。反之,如果两电极间末外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,就成为超声波接收器。在超声波电路中,发射端输出一系列脉冲方波,脉冲宽度越大,输出的个数越多,能量越大,所能测的距离也越远。超声波发射换
第5页共33页
f能器一与接收换能器其给构上稍有不同,使用时应分清器件上的标志。超声波测距的方法有多种如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。本设计采用往返时间检测法测距。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波,借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,经反射后由超声波接收器接收脉冲,其所经历的时间即往返时间,往返时间一与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间一可以得出距离。假定s为被测物体到测距仪之间的距离,测得的时问为ts超声波传播速度为vms1表示,则有关系式1〕svt2〔1在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,按式2对超声波传播速度加以修正,以减小误差。v33140607T2式中,T为实际温度单位为℃,V为超声波在介质中的传播速度单位为ms。22超声波传感器221超声波传感器结构超声波传感器是一种将其他形式的能转化为所需要频率的超声能活着是把超声能转化为同频率的其他形式的能的装置。目前常用的超声波传感器主要两大类,即电声型与流体力学型。电声型主要有1压电传感器;2磁致伸缩传感器3静电传感器。流体力学型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作频率一与应用目的不同,超声波传感器的结构形式是多种多样的,并且名称也有不用,例如在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头,而共轭中采用的流体动力型传感器成为“哨”或“笛”。目前较为常用的是雅典式超声波发生器,其十余超声波传感器中电声型的一种探头。人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ20KHZ范围内,
第6页共33页
f图21超声波传感器
超过20KHZ称为超声波,低于2HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ一几十MHZ。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式横向振荡横波及纵和振荡〔纵波。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传插过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十r