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超聲波傳感器的應用案例

作者:admin   發(fā)布時間:2015/12/16 16:29:09   瀏覽次數(shù):7543
超聲波傳感器的應用案例
超聲波傳感器及應用案例類別超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）及縱和振蕩（縱波）。在工業(yè)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(xiàn)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(yī)療家電等各方面得到廣泛應用。

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?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時它接收到超聲波時，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送，也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，發(fā)送與接收略有差別，它適用于在空氣中傳播，工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-60，T/R-40-12等（其中T表示發(fā)送，R表示接收，40表示頻率為40KHZ，16及12表示其外徑尺寸，以毫米計）。另有一種密封式超聲波傳感器（MA40EI型），其外型如圖2。它的特點是具有防水作用（但不能放入水中），可以作料位及接近開關用，它的性能較好。T/R40系列及MA40EI的特性如表1及表2所示。超聲波應用有三種基本類型，如圖3所示，透射型用于遙控器，防盜報警器、自動門、接近開關等；分離式反射型用于測距、液位或料位；反射型用于材料探傷、測厚等。

液位指示及控制器由于超聲波在空氣中有一定的衰減，則發(fā)送到液面及從液面反射回來的信號大小與液位有關，液面位置越高，信號越大；液面越低則信號就小。液位發(fā)送電路部分與圖4相同，接收部分見圖6所示。接收到的信號經(jīng)BG1、BG2放大，經(jīng)D1、D2整流成直流電壓。當4.7KΩ上的電壓超過BG3的導通電壓時，有電流流過BG3，電流表有指示，電流大小與液面有關。圖7為液位控制器電路。A點與上圖A點相連接。當液位低于設置值時，比較器輸出為低電平。BG不導通，若液位升到規(guī)定位置，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出高電平。BG導通，J吸合，可通過電磁閥將輸液開關關閉，以達到控制的目的（高位控制）。

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