超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是指頻率高于20kHz的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的,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,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
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應用在工業、國防、生物醫學等方面。超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。
它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。超聲波探頭的驅動頻率,要與探頭的中心頻率一致,誤差應該在1-2KHz以內,如果驅動頻率與探頭的中心頻率偏差太大,發射和接收的效率會小很多。
至于驅動電壓,首先要考慮這個探頭的承受電壓是多少,一般以Vp-p(峰值-峰值)為單位,直徑16mm的探頭驅動電壓一般不高于100V-200Vp-p,直徑50mm以上的探頭不高于800V-1600Vp-p,考慮到探頭壽命,驅動電壓一般取其一半或三分之一,具體你可以問一下探頭的供應商。
另外還需要注意一下驅動探頭的波形,正弦波的效率最高,如果諧振電路調的不好,效率會大幅減低,甚至探頭壽命縮短。還需要注意的示波器,如果是廉價的數字示波器,也許你看不到真實的驅動電壓波形,而廉價的模擬示波器倒是可以真實的反應出來,只是閃爍的厲害。