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超声波传感器结构&工作原理

浏览数量: 66     作者: 思威特     发布时间: 2022-11-09      来源: 广东思威特智能科技有限公司

超声波传感器

        超声波陶瓷测距器是利用压电陶瓷的电能—机械能相互转换的功能,在压电陶瓷上加一电信号后,产生机械振动,发射超声波;而当超声波振动作用于压电陶瓷时,就会有电信号输出。

                   

1、通用型超声波传声器

     通用型超声波陶瓷测距器结构如图3,在用两片直径为8.0mm、厚度为0.3mm的压电陶瓷粘合成双膜片振子的中央,开Φ0.8mm的孔,且孔中粘有铝制圆锥状谐振子,再把压电谐振子的结圆部分弹性固定在底板上。当传声器用作接受超声波用时,超声波信号由圆锥谐振子汇集并通过轴向传导至双膜片中央,双膜片谐振,进而在压电元件的两面的电极产生信号电压;如若加信号电压于双膜片振子时,双膜片振子产生振动,再由圆锥状谐振子向空中发射超声波,因为超声波传声器利用压电陶瓷振子的谐振特性,所以发射 时输出的声压和接收时的灵敏度都具有频率选择性。图4例示了这种器件的频率特性。

                     图片1图片2

2、防水型超声波测距器(倒车雷达)

     防水型传声器具有是水滴和灰尘难于附着的特点,其形状是密封型;振动外壳的设计,要考虑到压电陶瓷元件便于粘贴在外壳上而成为一体,还要能形成高效的振动部分;振动外壳的侧面既要便于与计测仪器装配,又不要影响振动。图5显示了较好能满足上述要求的振动外壳结构。如图所示,圆锥台形振动外壳的上内侧粘有压电元件,该振动外壳的上部分成为振动部分。图6是防水型超声波陶瓷传声器的结构图。

图片3图片4

3、窄指向型超声波传声器

     超声波用于照相机自动对焦距等准确测距方面,超声波波束的指向性必须尖锐;又为快速准确测距,必须要求这种超声波传声器的脉冲响应优越,过渡性良好,灵敏度高。此种器件的结构如图7所示;其音响变换部分与通用型超声波陶瓷传声器的相同,在双膜片的中央部分用结合轴与圆锥状谐振子连成为一体。在圆锥状谐振子的边缘部分装有圆环状弹性橡胶减震器,使之与圆筒状外壳固定。在电--声变换部分的前面,设有超声波波束整形板,它是对应锥状谐振子的振动模式设置了几个开口。超声波波束整形板能使在装喇叭板的情况下,不仅波束指向性尖锐,且具有能显著地抑制波束旁瓣的作用。

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