什么是压电式超声波传感器?超声波传感器两大应用介绍!

在这篇文章中，小编将为大家带来超声波传感器的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、压电式(电致伸缩式)超声波传感器

超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

超声波传感器中的一种类别便是压电式超声波传感器，压电式超声波传感器是利用压电材料的压电效应原理来工作的超声波传感器，常用的敏感元件材料主要有压电晶体和压电陶瓷。根据正、逆压电效应的不同，压电式超声波传感器分为发生器(发射探头)和接收器(接收探头) 两种，根据结构和使用的波型不同可分为直探头、表面波探头、兰姆波探头、可变角探头、双晶探头、聚焦探头、水浸探头、喷水探头和专用探头等。

压电式超声波传生器是利用逆压电效应的原理将高频电振动转换成高频机械振动，从而产生 超声波。当外加交变电压的频率等于压电材料的固有频率时会产生共振，此时产生的超声波最强。压电式超声波传感器可以产生几十千赫到几十兆赫的高频超声波，其声强可达几十瓦每平方厘米。压电式超声波接收器是利用正压电效应原理进行工作的。当超声波作用到压电晶片上引起晶片伸缩，在晶片的两个表面上便产生极性相反的电荷，这些电荷被转换成电压经放大后送到测量电路，最后记录或显示出来。压电式超声波接收器的结构和超声波发生器基本相同，有时就用同一个传感器兼作发生器和接收器两种用途。

典型的压电式超声波传感器结构主要由压电晶片、吸收块(阻尼块)、保护膜等组成。压电晶 片多为圆板形，超声波频率与其厚度成反比。压电晶片的两面镀有银层，作为导电的极板， 底面接地，上面接至引出线。为了避免传感器与被测件直接接触而磨损压电晶片，在压电晶片下粘合一层保护膜。吸收块的作用是降低压电晶片的机械品质，吸收超声波的能量。

二、超声波传感器两大应用

在这部分，我们主要来了解一下超声波传感器的其中的两个重要的应用。

1.超声波凹陷检测

超声波传感器还可以确保将可能在制造或其他工业环境中使用的任何传送带，电线或电缆放置在应有的位置。电缆下垂会减慢或停止生产线，这些传感器可以自动检测这些物体是否运行均匀，甚至需要拧紧。超声波传感器可以发挥出难以置信的精确度，这意味着它们甚至可以检测到微小的缺陷或故障。更好的是，在制造过程中可能产生的像灰尘这样的微粒不会影响其感应能力。

2.超声波液位检测

这是食品生产行业中过程自动化的另一个示例。超声波传感器采用卫生设计，并完全封装不锈钢，即使在处理食品时也能保持良好的性能。例如，它可以通过在混凝机中监测牛奶和凝乳酶的水平，来帮助乳品厂连续而不是分批生产奶酪。这样，它就知道何时在另一端连续清除奶酪凝乳时提供更多这些成分。

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