超聲波傳感器的相關知識
超聲波傳感器是行使超聲波的特性研制而成的傳感器。它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛使用在工業、國防、生物醫學等方面。以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。
聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的布局，可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。
工作原理
人們能聽到聲響是由于物體振動-20KHZ 范圍內，超過20KHZ稱為超聲波，低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。
超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業中使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。行使超聲波的特性，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，醫療家電等各方面得到廣泛使用。
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傳感器，它可以將電能轉變成機械振蕩而產生超聲波，同時它接收到超聲波時，也能轉變成電能，所以它可以分成發送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發送，也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器，發送與接收略有差別，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)。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。超聲波使用有三種基本類型，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。
由發送傳感器(或稱波發送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、控制片面與電源片面組成。發送器傳感器由發送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉換成超能量并向空中輻射;而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成，換能器接收波產生機械振動，將其變換成電能量，作為傳感器接收器的輸出，從而對發送的超進行檢測.而實際使用中，用作發送傳感器的陶瓷振子也可以用作接收器傳感器社的陶瓷振子?？刂破嬷饕獙Πl送器發出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調制和計數及探測距離等進行控制。
使用時留意事項
1、確?？煽啃约伴L使用壽命，請勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器。
2、于小型超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質，因此局部溫度不同時，分界處的反射和折射可能會導致誤動作，風吹時檢出距離也會發生變更。因此，不應在強制通風機之類的裝備旁使用傳感器。
3、氣嘴噴出的噴氣有多種頻率，因此會影響傳感器且不應在傳感器左近使用。
4、感器表面的水滴縮短了檢出距離。
5、粉末和棉紗之類的材料在吸收聲響時無法被檢出(反射型傳感器)。
6、能在真空區或防爆區使用傳感器。
7、勿在有蒸汽的區域使用傳感器;此區域的大氣不均勻。將會產生溫度梯度，從而導致測量錯誤。
