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MC LDO穩(wěn)壓器 80 mA 1 V 高PSRR 低噪聲 帶開/關(guān)控制
1是一款低壓差（LDO）開關(guān)穩(wěn)壓器，具有出色的噪聲性能。由于其創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該電路在沒有外部旁路電容的情況下達(dá)到令人印象深刻的40uVRMS噪聲水平。這款LDO采用小型SOT-23 5引線封裝，在空間和噪聲非常高的情況下代表了理想設(shè)計(jì)師的選擇。 沒有外部帶隙電容可加快喚醒信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間并將其保持在40us（重復(fù)模式）內(nèi)，使MC成為便攜式應(yīng)用的理想選擇。 MC低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器還采用了一種新穎的架構(gòu)，可防止存在過多的下沖快速瞬態(tài)突發(fā)，如在任何突發(fā)系統(tǒng)中。 最后，靜態(tài)線路調(diào)節(jié)優(yōu)于-75dB，它自然屏蔽下游電子設(shè)備免受波動(dòng)線的影響。 特性 超低噪音：150 nV / sq。根Hz @ 100 Hz，40mVRMS 100 Hz - 100 kHz典型值，I out=60 mA，Co=1.0mF 從OFF到ON的快速響應(yīng)時(shí)間：200 Hz重復(fù)頻率時(shí)典型值為40ms 準(zhǔn)備1.0 V平臺(tái)：ON，900 mV高電平 額定輸出電流80 mA具有100 mA峰值容量 典型壓降90 mV @ 30 mA，160 mV @ 80 mA 紋波抑制：70 dB @ 1.0 kHz 1.5％輸出精度@ 25°C 熱關(guān)機(jī) V out 可在2.5 V，2.8 V，2.9 V，3.0 V下使用，5.0...
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MC7900 線性穩(wěn)壓器 1 A 5 V 負(fù)極
固定輸出負(fù)線性穩(wěn)壓器旨在作為流行的MC7800系列器件的補(bǔ)充。該負(fù)電壓調(diào)節(jié)器提供與MC7800器件相同的七電壓選項(xiàng)。此外，負(fù)系統(tǒng)MC7900系列還提供MECL系統(tǒng)中常用的一個(gè)額外電壓選項(xiàng)。 這些線性穩(wěn)壓器具有-5.0 V至-24 V的固定輸出電壓選項(xiàng)，采用限流，熱關(guān)斷和安全區(qū)域補(bǔ)償 - 使其在大多數(shù)工作條件下非常堅(jiān)固。通過充分的散熱，它們可以提供超過1.0 A的輸出電流。 規(guī)格： MC7900AC MC7900B MC7900C 容差 2％ 4％ 4％ 溫度范圍 0°C至+ 125°C -40°C至+ 125°C 0°C至+ 125° C 包裝 D2PAK，TO-220 D2PAK，TO-220 D2PAK，TO -220 特性 無需外部組件 內(nèi)部熱過載保護(hù) 內(nèi)部短路電流限制 輸出晶體管安全區(qū)域補(bǔ)償 2％電壓T可用油酸（參見訂購信息） 無鉛包可能有貨。 G-Suffix表示無鉛鉛涂層。 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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LV5686PVC 線性穩(wěn)壓器 3通道 帶6個(gè)高側(cè)開關(guān)
PVC是用于汽車音響系統(tǒng)的多電壓調(diào)節(jié)器。該IC具有3個(gè)穩(wěn)壓器，5V輸出用于微控制器，9.85V輸出用于照明，9V輸出用于音頻控制，6個(gè)高端開關(guān)。關(guān)于保護(hù)電路，它具有過流保護(hù)，過壓保護(hù)和熱關(guān)斷功能。該IC最適用于汽車音響系統(tǒng)。 特性 3系統(tǒng)穩(wěn)壓器： VDD（MCU）照明音頻 6個(gè)高側(cè)開關(guān) 過流保護(hù) BATT。檢測(cè)：欠壓1（
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FDMF2011 高性能100V智能功率級(jí)模塊
11 電路圖、引腳圖和封裝圖
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MC LDO穩(wěn)壓器 300 mA 高PSRR 帶開/關(guān)控制
5系列是微功率低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器，提供各種輸出電壓以及封裝，SOT-223和SOP-8表面貼裝封裝。這些器件具有極低的靜態(tài)電流，能夠提供高達(dá)300mA的輸出電流。輸出端存在短路，內(nèi)部熱關(guān)斷電路提供內(nèi)部電流和熱限制保護(hù)。 MC有一個(gè)控制引腳，允許邏輯電平信號(hào)關(guān)閉或轉(zhuǎn)向 - 關(guān)于穩(wěn)壓器輸出。 由于低輸入至輸出電壓差和偏置電流規(guī)格，這些器件非常適用于電池供電的計(jì)算機(jī)，消費(fèi)類和工業(yè)設(shè)備，其中延長(zhǎng)了有用的電池壽命理想。 特性 低靜態(tài)電流（OFF模式下為0.3 mA; ON模式下為125 mA） I O=10 mA時(shí)輸入至輸出電壓差為25 mV，I O時(shí)為260 mV=300 mA 極其嚴(yán)格的線路和負(fù)載調(diào)節(jié) 穩(wěn)定，輸出電容僅為0.3 2.5 m輸出電壓3 mF 內(nèi)部電流和熱限制 邏輯電平開/關(guān)控制 應(yīng)用 終端產(chǎn)品 電池供電的消費(fèi)類產(chǎn)品 HandHeld Instruments 可攜式攝像機(jī)和相機(jī) 攝像機(jī)和相機(jī) 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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FAN 固定輸出同步TinyBoost?穩(wěn)壓器
17 電路圖、引腳圖和封裝圖
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NCP1594A 同步DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器 集成 2.9至5.5 V 4A 開關(guān)頻率高達(dá)2 MHz
4A提供了極大的靈活性，可以進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。該部件能夠優(yōu)化尺寸與效率之間的權(quán)衡和可調(diào)節(jié)性，以滿足各種POL應(yīng)用?？烧{(diào)功能包括軟啟動(dòng)時(shí)序，開關(guān)頻率，輸出電壓和工作模式（固定CCM模式或DCM / CCM操作）。附加功能包括REFIN輸入，允許使用外部參考，可用于DDR終端應(yīng)用。可通過兩個(gè)輸入選擇九個(gè)輸出電壓，或者可通過兩個(gè)外部電阻在外部調(diào)節(jié)該部件.NCP1594A具有過流，欠壓和熱故障保護(hù)功能。該部件在-40C至85C之間完全指定。 特性 優(yōu)勢(shì) 2.9 V至5.5V的操作 允許從3.3V或5V總線軌操作 可調(diào)頻率從500 kHz到2 MHz 優(yōu)化總體規(guī)模與效率的權(quán)衡 9固定輸出電壓或外部可調(diào)低至0.6V 節(jié)省外部電阻和/或提供設(shè)計(jì)靈活性 欠壓，過流和過溫保護(hù) 保護(hù)IC免受故障 可調(diào)節(jié)軟啟動(dòng) 設(shè)置受控輸出斜坡上升時(shí)間 安全啟動(dòng)到prebias輸出 防止來自輸出電容器的反向電流 外部參考輸入 允許更改輸出并可用于DDR終止應(yīng)用程序 逐周期過流 防止過流情況 可調(diào)開關(guān)頻率從500kHz到2MHz 在規(guī)模和效率方面優(yōu)化設(shè)計(jì) REFIN輸入 允許在...
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LVQA 用于LCD面板的雙輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器
7是一款高電流雙輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生正電壓和負(fù)電壓。 LV特別適用于LCD顯示器等電源應(yīng)用。 特性 集成1.5MHz同步升壓和逆變器轉(zhuǎn)換器 2.75V至4.6V輸入電壓范圍 4.6V至5.8V可調(diào)正輸出（VDCO1） -5.8V至-4.6V可調(diào)負(fù)輸出（VDCO2） 輸出電流高達(dá)100mA 脈沖跳躍模式低負(fù)載條件 過流/短路保護(hù) 終端產(chǎn)品 液晶面板 電路圖、引腳圖和封裝圖
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LP2951_XFCS LDO穩(wěn)壓器 100 mA 帶有錯(cuò)誤標(biāo)志輸出
_XFCS 電路圖、引腳圖和封裝圖
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KA78R LDO穩(wěn)壓器 1 A 5至15V 帶固定輸出
XC是一款適用于各種電子設(shè)備的低壓差穩(wěn)壓器。它提供帶有TO-220-4引線全模封裝的恒壓電源。在滿額定電流（1A）下，KA78RXXC的壓差低于0.5V。該穩(wěn)壓器具有各種功能，如峰值電流保護(hù)，熱關(guān)斷，過壓保護(hù)和輸出禁用功能。 特性 1A / 3.3V，5V，8V，9V ，12V，15V輸出低壓差穩(wěn)壓器 TO-220全模封裝（4pin） 過流保護(hù)，熱關(guān)機(jī) 過壓保護(hù)，短路保護(hù) 帶輸出禁用功能 應(yīng)用 此產(chǎn)品是一般用途，適用于許多不同的應(yīng)用。 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8537 LDO穩(wěn)壓器 500 mA 低壓差
7是一款高性能低壓差線性穩(wěn)壓器。該器件基于流行的NCV8535，保留了其前代產(chǎn)品的所有最佳功能，包括高精度，出色的穩(wěn)定性，低噪聲性能和反向偏置保護(hù)，但現(xiàn)在包含一個(gè)電源良好輸出信號(hào)，可以監(jiān)控電源系統(tǒng)。 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP標(biāo)準(zhǔn)。該器件的工作溫度范圍為-40℃至125℃，可提供固定或可調(diào)輸出，采用10引腳3x3 mm DFN封裝。 特性 優(yōu)勢(shì) 線路和負(fù)載高精度輸出差異 多種應(yīng)用的多功能解決方案 工作溫度范圍：-40C至125C 適用于汽車應(yīng)用 低噪聲（33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr） 非常受音頻和娛樂系統(tǒng)歡迎 電源良好輸出可用 自我監(jiān)控調(diào)節(jié)器在哪里指定限制。 M最大電壓輸入16V，輸入工作電壓范圍2.9 V至12 V. 性能穩(wěn)定 符合AECQ100和PPAP 適用于汽車應(yīng)用 應(yīng)用 終端產(chǎn)品 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，DSL /電纜調(diào)制解調(diào)器 汽車應(yīng)用音頻系統(tǒng) 導(dǎo)航系統(tǒng) PCMCIA卡 手機(jī) Camcoders and Cameras Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 遠(yuǎn)程信息處理 導(dǎo)航系統(tǒng) 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8518C LDO穩(wěn)壓器 200 mA 看門狗喚醒 復(fù)位和使能
8C器件是一款精密微功率穩(wěn)壓器。它具有5.0 V的固定輸出電壓，可在±2％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。它適用于所有汽車環(huán)境，并包含控制微處理器所需的所有功能。該器件具有低壓差和低靜態(tài)電流。它包括看門狗定時(shí)器，可調(diào)復(fù)位，喚醒和使能功能。該器件還包括安全功能，如熱關(guān)斷和短路保護(hù)。它能夠處理高達(dá)45 V的瞬變。 特性 輸出電壓選項(xiàng)：5.0 V 輸出電壓精度：±2％ 輸出電流高達(dá)250 mA 低壓差 70μA的低靜態(tài)電流 低睡眠模式電流小于1.0μA 微功率兼容控制功能： - ENABLE - 看門狗 - 重置 - 喚醒 保護(hù)功能： - 熱關(guān)斷 - 電流限制 AEC-Q100 1級(jí)合格且PPAP能力 應(yīng)用 終端產(chǎn)品 車身和底盤 儀器和集群 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8535 LDO穩(wěn)壓器 500 mA 低Iq 超高精度 帶使能
5低靜態(tài)電流低壓降（LDO）線性穩(wěn)壓器是一款高性能LDO穩(wěn)壓器。它具有+/- 0.9％的線路和負(fù)載精度以及超低靜態(tài)電流和噪聲，涵蓋了當(dāng)今消費(fèi)類電子產(chǎn)品所需的所有必要功能。這種獨(dú)特的器件保證在沒有最小負(fù)載電流要求的情況下保持穩(wěn)定，并且對(duì)于任何類型的小至1.0 uF的電容器都是穩(wěn)定的。 NCV8535還配備了感應(yīng)和降噪引腳，以提高設(shè)備的整體實(shí)用性。 NCV8535提供反向偏壓保護(hù)。 特性 線路和負(fù)載的高精度（25℃時(shí)+/- 0.9％） 滿載時(shí)的超低壓降（典型值260 mV） 穩(wěn)定性無最小輸出電流 低噪聲（31 uVrms） w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr） 低關(guān)斷電流（0.07 uA） 反向偏向保護(hù) 2.6 V至12 V電源范圍 熱關(guān)斷保護(hù) 目前的限制 僅需1.0 uF輸出電容以確保穩(wěn)定性 使用任何類型的電容器（包括MLCC）均可穩(wěn)定 提供1.5 V，1.8 V，1.9V，2.5 V，2.8 V，2.85 V，3.0 V，3.3 V，3.5V，5.0 V和可調(diào)輸出電壓 應(yīng)用 終端產(chǎn)品 汽車音響和信息娛樂 汽車配件 汽車儀表盤 汽車相機(jī)顯示器 汽車儀表板電子產(chǎn)品 汽車 工業(yè) 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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MC78M 線性穩(wěn)壓器 500 mA 5至24 V 高PSRR 正極
0 / MC78M00A正線性穩(wěn)壓器與流行的MC7800系列器件完全相同，只是它的輸出電流僅為輸出電流的一半。與MC7800器件一樣，MC78M00三端穩(wěn)壓器用于本地卡上電壓調(diào)節(jié)。 內(nèi)部通道晶體管的內(nèi)部限流，熱關(guān)斷電路和安全區(qū)域補(bǔ)償相結(jié)合，使這些線性穩(wěn)壓器在大多數(shù)工作條件下都非常堅(jiān)固。具有足夠散熱的最大輸出電流為500 mA。 規(guī)格：
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LV5749NV 降壓穩(wěn)壓器 開關(guān) 1通道
NV是單通道降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器。 特性 與負(fù)載無關(guān)的軟啟動(dòng)電路 ON / OFF功能 集成脈沖脈沖過流保護(hù) 電流模式控制 電路圖、引腳圖和封裝圖
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NCP5269 具有2位VID的系統(tǒng)代理控制器
9 電路圖、引腳圖和封裝圖
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NCP1581 用于跟蹤應(yīng)用的同步降壓控制器 高頻PWM
1同步降壓控制器IC旨在為14引腳SOIC中的板載DC-DC應(yīng)用提供簡(jiǎn)單的同步降壓穩(wěn)壓器。 NCP1581專為跟蹤應(yīng)用而設(shè)計(jì)，提供軌道輸入。 NCP1581采用固定內(nèi)部400 kHz開關(guān)頻率工作，允許使用小型外部元件。該器件具有由外部電容設(shè)置的可編程軟啟動(dòng)，欠壓鎖定和輸出欠壓檢測(cè)，可在檢測(cè)到輸出短路時(shí)鎖定器件。電路圖、引腳圖和封裝圖
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超聲波傳感器結(jié)構(gòu)：傳感器和醫(yī)療器械有哪些聯(lián)系？這篇圖文分解為你展示應(yīng)用案例
人們能聽到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的，它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內(nèi)，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(zhì)中的機(jī)械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）及縱向振蕩（縱波）。在工業(yè)中應(yīng)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(yuǎn)。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(cè)量?jī)x器及裝置，并在通迅，醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應(yīng)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(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，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，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(cè)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(jì)）。另有一種密封式超聲波傳感器（MA40EI型）。它的 特點(diǎn)是具有防水作用（但不能放入水中），可以作料位及接近開關(guān)用，它的性能較好。超聲波應(yīng)用有三種基本類型，透射型用于遙控器，防盜報(bào)警器、自動(dòng)門、接近開關(guān)等；分離式反射型用于測(cè)距、液位或料位；反射型用于材料探傷、測(cè)厚等。
由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)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(dòng)能量轉(zhuǎn)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(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，將其變換成電能量，作為傳感器接收器的輸出，從而對(duì)發(fā)送的超進(jìn)行檢測(cè).而實(shí) 際使用中，用作發(fā)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?？刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。
工作程式
若對(duì)發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為40KHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40KHz高頻電壓，則壓電陶 瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長(zhǎng)與縮短，于是發(fā)送40KHz頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播(疏密程度可由控制電路調(diào)制)，并傳給波接收器。接收器 是利用壓力傳感器所采用的壓電效應(yīng)的原理，即在壓電元件上施加壓力，使壓電元件發(fā)生應(yīng)變，則產(chǎn)生一面為“+ ”極，另一面為“-”極的40KHz正弦電 壓。因該高頻電壓幅值較小，故必須進(jìn)行放大。 超聲波傳感器使得駕駛員可以安全地倒車，其原理是利用探測(cè)倒車路徑上或附近存在的任何障礙物，并及時(shí)發(fā)出警告。所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)可以同時(shí)提供聲光并茂的聽覺和視覺警告，其警告表示是探測(cè)到了在盲區(qū)內(nèi)障礙物的距離和方向。這樣，在狹窄的地方不管是泊車還是開車， 借助倒車障礙報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)，駕駛員心理壓力就會(huì)減少，并可以游刃有余地采取必要的動(dòng)作。
系統(tǒng)構(gòu)成
由發(fā)送傳感器 ( 或稱波發(fā)送器 ) 、接收傳感器 ( 或稱波接收器 ) 、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)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(dòng)能量轉(zhuǎn)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(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)， 將其變換成電能量，作為傳感器接收器的輸出，從而對(duì)發(fā)送的超進(jìn)行檢測(cè) . 而實(shí)際使用中，用發(fā)送傳感器的陶瓷振子的也可以用做接收器傳感器社的陶瓷振子。 控制部分主要對(duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。超聲波傳感器電源 ( 或稱信號(hào)源 ) 可 用 DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 % 。
工作模式
超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無磨損的檢測(cè)。超聲波傳感器對(duì)透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。
檢測(cè)模式
超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器，從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。
還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，兩者之間持續(xù)保持“收聽”。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波，從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。
檢測(cè)范圍和聲波發(fā)射角
超聲波傳感器的檢測(cè)范圍取決于其使用的波長(zhǎng)和頻率。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，檢測(cè)距離越大，如具有毫米級(jí)波長(zhǎng)的緊湊型傳感器的檢測(cè)范圍為300~500mm 波長(zhǎng)大于5mm的傳感器檢測(cè)范圍可達(dá)8m。一些傳感器具有較窄的6o聲波發(fā)射角，因而更適合精確檢測(cè)相對(duì)較小的物體。另一些聲波發(fā)射角在12o至15o的 傳感器能夠檢測(cè)具有較大傾角的物體。此外，我們還有外置探頭型的超聲波傳感器，相應(yīng)的電子線路位于常規(guī)傳感器外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測(cè)安裝空間有限的場(chǎng)合。
應(yīng)用
在現(xiàn)實(shí)生活中，我們不難發(fā)現(xiàn)超聲波傳感器的應(yīng)用身影。隨著科技水平的高速發(fā)展，超聲波傳感器的使用范圍也愈來愈廣泛。在人類發(fā)展史上，超聲波傳感器的應(yīng)用無處不在，只要人類可以想象到的地方，它都能涉足一腳。雜交水稻的發(fā)現(xiàn)，原子核和氫彈的發(fā)現(xiàn)，大大縮短了我國和其他先進(jìn)國家的距離，為我國的經(jīng)濟(jì)注入了活力。超聲波傳感器應(yīng)用如此廣泛，你真正知道它的原理和應(yīng)用范圍嗎?
超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)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(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
超聲波探魚器：超聲波測(cè)量技術(shù)其原理很簡(jiǎn)單，說得高檔點(diǎn)的名稱叫“多普拉效應(yīng)”，山村孩童便叫“回音”，就如在一山谷叫一聲“你好嗎”，不一會(huì)聽見好像有人學(xué)你的說話一樣“你...好...嗎...”。人們正由此點(diǎn)，開發(fā)出超聲波測(cè)量技術(shù)。像自然界中，以蝙蝠都可算為代表了，在蝙蝠洞里既要覓食，又要用聲波測(cè)距，而要在洞內(nèi)用超聲波測(cè)距是一件很困難的事情，很先進(jìn)的科技產(chǎn)品也做不到。
在醫(yī)學(xué)檢測(cè)上的應(yīng)用：B超用于檢測(cè)液位的超聲波傳感器：
●聲波漫反射式接近傳感器用于檢測(cè)液位
●聲波反射式設(shè)計(jì)用于檢測(cè)遠(yuǎn)處的目標(biāo)
●聲波接近傳感器可有模擬量輸出,可適用于精確的連續(xù)控制.
●模擬量輸出信號(hào)和被測(cè)物距離的線性斜率可調(diào),滿足各種控制要求.
●聲波接近傳感器可有兩個(gè)開關(guān)點(diǎn)設(shè)置,并可通過按鈕方便的設(shè)置.
●方形和原柱形設(shè)計(jì)滿足不同的現(xiàn)場(chǎng)安裝要求.
超聲波傳感器在質(zhì)檢方面的應(yīng)用——超聲波探傷儀，超聲波探傷儀主要應(yīng)用于金屬工件內(nèi)部的質(zhì)量檢測(cè)，如檢測(cè)金屬是否有氣泡，焊接部位是否有未焊透等缺陷等?，F(xiàn)以超聲波電子束焊縫檢測(cè)系統(tǒng)為例來說明超聲波探傷儀的應(yīng)用
超聲波傳感器在各國無不受到各界人士的喜愛。對(duì)于高科技這個(gè)詞，我們并不陌生，電腦，手機(jī)等的使用，已使我國進(jìn)入了科技時(shí)代。超聲波探魚器可以讓人們探索到地下何處有水源，水中何處魚群較多;B超中的超聲波探測(cè)器可以讓媽媽們看到腹中的孩子;除此之外，超聲波傳感器還可以用于醫(yī)療等機(jī)構(gòu)，可以化療癌癥等疾病。通過上文的介紹，相信大家已經(jīng)對(duì)超聲波傳感器有了詳細(xì)的認(rèn)識(shí)吧!
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超聲波傳感器結(jié)構(gòu)：超聲波傳感器
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超聲波傳感器
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超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其它能量信號(hào)（通常是電信號(hào)）的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。
中文名
超聲波傳感器
外文名
Ultrasonic sensor
所屬類別
傳感器 物理學(xué)
原 理
超聲換能器
適用領(lǐng)域
工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)
產(chǎn) 地
中國-深圳
目錄
1
組成部分
2
性能指標(biāo)
?
工作頻率
?
工作溫度
?
靈敏度
?
指向性
3
相關(guān)應(yīng)用
?
主要應(yīng)用
?
具體應(yīng)用
4
工作相關(guān)
?
工作原理
?
工作程式
?
工作模式
5
系統(tǒng)構(gòu)成
6
檢測(cè)方式
7
檢測(cè)好壞
8
液位測(cè)試
9
其他
?
區(qū)分
?
注意事項(xiàng)
?
暴露問題
超聲波傳感器組成部分
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中國制造的超聲波傳感器
常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，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(gè)探頭發(fā)射、一個(gè)探頭接收）等。
超聲波傳感器性能指標(biāo)
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超聲波傳感器
超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個(gè)探頭的性能是不同的，我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：
超聲波傳感器工作頻率
工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí)，輸出的能量最大，靈敏度也最高。
超聲波傳感器工作溫度
超聲波傳感器
由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。
超聲波傳感器靈敏度
主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。
超聲波傳感器指向性
超聲波傳感器探測(cè)的范圍
超聲波傳感器相關(guān)應(yīng)用
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超聲波傳感器主要應(yīng)用
超聲波傳感器
超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的不同方面，而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其最主要的應(yīng)用之一，下面以醫(yī)學(xué)為例子說明超聲波傳感技術(shù)的應(yīng)用。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病，它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)受檢者無痛苦、無損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。因而推廣容易，受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學(xué)原理，我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個(gè)方法是利用超聲波的反射。當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時(shí)，在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個(gè)反射面時(shí)，回聲在示波器的屏幕上顯示出來，而兩個(gè)界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。
超聲波傳感器
在工業(yè)方面，超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無損探傷和超聲波測(cè)厚兩種。過去，許多技術(shù)因?yàn)闊o法探測(cè)到物體組織內(nèi)部而受到阻礙，超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上，“悄無聲息”地探測(cè)人們所需要的信號(hào)。在未來的應(yīng)用中，超聲波將與信息技術(shù)、新材料技術(shù)結(jié)合起來，將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器。超聲波距離傳感器技術(shù)應(yīng)用超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。超聲波距離傳感器可以廣泛應(yīng)用在物位（液位）監(jiān)測(cè)，機(jī)器人防撞，各種超聲波接近開關(guān)，以及防盜報(bào)警等相關(guān)領(lǐng)域，工作可靠，安裝方便， 防水型，發(fā)射夾角較小，靈敏度高，方便與工業(yè)顯示儀表連接，也提供發(fā)射夾角較大的探頭。
超聲波傳感器具體應(yīng)用
一、超聲波傳感器可以對(duì)集裝箱狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)。將超聲波傳感器安裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部，向集裝箱內(nèi)部發(fā)出聲波時(shí)，就可以據(jù)此分析集裝箱的狀態(tài)，如滿、空或半滿等。二、超聲波傳感器可用于檢測(cè)透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不規(guī)則物體。但不適用于室外、酷熱環(huán)境或壓力罐以及泡沫物體。三、超聲波傳感器可以應(yīng)用于食品加工廠，實(shí)現(xiàn)塑料包裝檢測(cè)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。配合新的技術(shù)可在潮濕環(huán)如洗瓶機(jī)、噪音環(huán)境、溫度極劇烈變化環(huán)境等進(jìn)行探測(cè)。
[1]
四、超聲波傳感器可用于探測(cè)液位、探測(cè)透明物體和材料，控制張力以及測(cè)量距離，主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗(yàn)煤的設(shè)備運(yùn)、塑料加工以及汽車行業(yè)等。超聲波傳感器可用于流程監(jiān)控以提高產(chǎn)品質(zhì)量、檢測(cè)缺陷、確定有無以及其它方面。使用超聲波傳感器技術(shù)防止踩錯(cuò)踏板日產(chǎn)汽車開發(fā)出了防止在要踩剎車時(shí)誤踩成油門而使車輛加速的功能，使用攝像頭和超聲波傳感器推斷出“要在停車場(chǎng)上停車”的情況時(shí)，如果駕駛員踩成了油門就會(huì)強(qiáng)制剎車。該技術(shù)預(yù)定在2～3年內(nèi)實(shí)用化。超聲波傳感器技術(shù)就是為了防止在停車場(chǎng)停車時(shí)踩錯(cuò)剎車和油門造成事故而開發(fā)的。該技術(shù)是使用在車輛前后左右各配備一個(gè)的四個(gè)攝像頭和前保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠各配備四個(gè)共八個(gè)超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)的。4個(gè)攝像頭沿用顯示車輛周圍俯瞰影像的“環(huán)視顯示器”的攝像頭。利用攝像頭識(shí)別出白線等以推斷汽車位于停車場(chǎng)，利用超聲波傳感器測(cè)量出汽車與周圍障礙物之間的距離來確定剎車時(shí)機(jī)。防止因踩錯(cuò)剎車和油門而造成事故分兩步實(shí)施。當(dāng)駕駛員在停車場(chǎng)想停車時(shí)，如果踩成了油門，則首先將車速減至蠕滑速度，用儀表板的圖標(biāo)來提示危險(xiǎn)，并響起警報(bào)聲。如果駕駛員仍繼續(xù)踩油門而即將撞上墻壁等物體時(shí)，則強(qiáng)制剎車。剎車時(shí)機(jī)為保證汽車在與障礙物相距20～30cm左右時(shí)可以停下來。
超聲波傳感器工作相關(guān)
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超聲波傳感器工作原理
超聲波傳感器
人們能聽到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的，它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內(nèi)，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(zhì)中的機(jī)械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）及縱向振蕩（縱波）。在工業(yè)中應(yīng)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(yuǎn)。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(cè)量?jī)x器及裝置，并在通訊，醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應(yīng)用。
超聲波傳感器
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)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，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，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(cè)距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-16，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(jì)）。另有一種密封式超聲波傳感器（MA40EI型）。它的特點(diǎn)是具有防水作用（但不能放入水中），可以作料位及接近開關(guān)用，它的性能較好。超聲波應(yīng)用有三種基本類型，透射型用于遙控器，防盜報(bào)警器、自動(dòng)門、接近開關(guān)等；分離式反射型用于測(cè)距、液位或料位；反射型用于材料探傷、測(cè)厚等。由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)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(dòng)能量轉(zhuǎn)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(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，將其變換成電能量，作為傳感器接收器的輸出，從而對(duì)發(fā)送的超聲波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè).而實(shí)際使用中，用作發(fā)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?？刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。
超聲波傳感器工作程式
超聲波傳感器
若對(duì)發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為40KHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40KHz高頻電壓，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長(zhǎng)與縮短，于是發(fā)送40KHz頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播(疏密程度可由控制電路調(diào)制)，并傳給波接收器。接收器是利用壓力傳感器所采用的壓電效應(yīng)的原理，即在壓電元件上施加壓力，使壓電元件發(fā)生應(yīng)變，則產(chǎn)生一面為“+ ”極，另一面為“-”極的40KHz正弦電壓。因該高頻電壓幅值較小，故必須進(jìn)行放大。 超聲波傳感器使得駕駛員可以安全地倒車，其原理是利用探測(cè)倒車路徑上或附近存在的任何障礙物，并及時(shí)發(fā)出警告。所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)可以同時(shí)提供聲光并茂的聽覺和視覺警告，其警告表示是探測(cè)到了在盲區(qū)內(nèi)障礙物的距離和方向。這樣，在狹窄的地方不管是泊車還是開車，借助倒車障礙報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)，駕駛員心理壓力就會(huì)減少，并可以游刃有余地采取必要的動(dòng)作。
超聲波傳感器工作模式
超聲波傳感器
超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無磨損的檢測(cè)。超聲波傳感器對(duì)透明或有色物體，金屬或非金屬物體，固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響，包括煙塵環(huán)境和雨天。檢測(cè)模式超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器，從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，兩者之間持續(xù)保持“收聽”。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波，從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。檢測(cè)范圍
超聲波傳感器
超聲波傳感器的檢測(cè)范圍取決于其使用的波長(zhǎng)和頻率。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，檢測(cè)距離越大，如具有毫米級(jí)波長(zhǎng)的緊湊型傳感器的檢測(cè)范圍為300~500mm波長(zhǎng)大于5mm的傳感器檢測(cè)范圍可達(dá)8m。一些傳感器具有較窄的6o聲波發(fā)射角，因而更適合精確檢測(cè)相對(duì)較小的物體。另一些聲波發(fā)射角在12o至15o的傳感器能夠檢測(cè)具有較大傾角的物體。此外，我們還有外置探頭型的超聲波傳感器，相應(yīng)的電子線路位于常規(guī)傳感器外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測(cè)安裝空間有限的場(chǎng)合。調(diào)節(jié)幾乎所有的超聲波傳感器都能對(duì)開關(guān)輸出的近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)或是測(cè)量范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。在設(shè)定范圍外的物體可以被檢測(cè)到，但是不會(huì)觸發(fā)輸出狀態(tài)的改變。一些傳感器具有不同的調(diào)節(jié)參數(shù)，如傳感器的響應(yīng)時(shí)間、回波損失性能，以及傳感器與泵設(shè)備連接使用時(shí)對(duì)工作方向的設(shè)定調(diào)節(jié)等。重復(fù)精度
超聲波傳感器
波長(zhǎng)等因素會(huì)影響超聲波傳感器的精度，其中最主要的影響因素是隨溫度變化的聲波速度，因而許多超聲波傳感器具有溫度補(bǔ)償?shù)奶匦?。該特性能使模擬量輸出型的超聲波傳感器在一個(gè)寬溫度范圍內(nèi)獲得高達(dá)0.6mm的重復(fù)精度。輸出功能所有系列的超聲波傳感器都有開關(guān)量輸出型產(chǎn)品。一些產(chǎn)品還有2路開關(guān)量輸出（如最小和最大液位控制）。大多數(shù)產(chǎn)品系列都能提供具有模擬量電流或是模擬電壓輸出的產(chǎn)品。噪聲抑制金屬敲擊聲、轟鳴聲等噪聲不會(huì)影響超聲波傳感器的參數(shù)賦值，這主要是由于頻率范圍的優(yōu)選和已獲專利的噪聲抑制電路。同步功能
超聲波傳感器
超聲波傳感器的同步功能可防干擾。他們通過將各自的同步線進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接來實(shí)現(xiàn)同步功能。它們同時(shí)發(fā)射聲波脈沖，象單個(gè)傳感器一樣工作，同時(shí)具有擴(kuò)展的檢測(cè)角度。交替工作超聲波傳感器 超長(zhǎng)掃描型以交替方式工作的超聲波傳感器彼此間是相互獨(dú)立的，不會(huì)相互影響。以交替方式工作的傳感器越多，響應(yīng)的開關(guān)頻率越低。檢測(cè)條件超聲波傳感器特別適合在“空氣”這種介質(zhì)中工作。這種傳感器也能在其它氣體介質(zhì)中工作，但需要進(jìn)行靈敏度的調(diào)節(jié)。盲區(qū)直接反射式超聲波傳感器不能可靠檢測(cè)位于超聲波換能器前段的部分物體。由此，超聲波換能器與檢測(cè)范圍起點(diǎn)之間的區(qū)域被稱為盲區(qū)。傳感器在這個(gè)區(qū)域內(nèi)必須保持不被阻擋。溫濕度
超聲波傳感器
空氣溫度與濕度會(huì)影響聲波的行程時(shí)間。空氣溫度每上升20oC，檢測(cè)距離至多增加3.5%。在相對(duì)干燥的空氣條件下，濕度的增加將導(dǎo)致聲速最多增加2%?？諝鈮毫ΤＲ?guī)情況下大氣變化±5%（選一固定參考點(diǎn)）將導(dǎo)致檢測(cè)范圍變化±0.6%。大多數(shù)情況下，傳感器在5Bar壓力下使用沒有問題。氣流氣流的變化將會(huì)影響聲速。然而由最高至10m/s的氣流速度造成的影響是微不足道的。在產(chǎn)生空氣渦流比較普遍的條件下，例如對(duì)于灼熱的金屬而言，建議不要采用超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)閷?duì)失真變形的聲波的回聲進(jìn)行計(jì)算是非常困難的。標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物采用正方形聲反射板用于額定開關(guān)距離sn的標(biāo)定。1mm的厚度垂直性：與聲束軸線垂直。防護(hù)等級(jí)外殼可防固體顆粒和防水。IP65：完全防塵；防水柱的侵入。IP67：完全防塵；在恒溫下浸入水下1m深處并放置30分鐘，能夠有效防護(hù)。IP69K：基于EN的符合DIN-9泵功能可施行雙位置控制，例如一個(gè)液位控制系統(tǒng)的泵入泵出功能。當(dāng)一個(gè)被測(cè)物遠(yuǎn)離傳感器到達(dá)檢測(cè)范圍的遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)，輸出動(dòng)作。當(dāng)被測(cè)物靠近傳感器到達(dá)檢測(cè)范圍設(shè)定的近點(diǎn)時(shí)，輸出相反的動(dòng)作。
超聲波傳感器系統(tǒng)構(gòu)成
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超聲波傳感器主要由如下四個(gè)部分構(gòu)成：發(fā)送器：通過振子（一般為陶瓷制品，直徑約為15 mm）振動(dòng)產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。接收器：振子接收到超聲波時(shí)，根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)換為電能量，作為接收器的輸出?？刂撇糠郑和ㄟ^用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送，并判斷接收器是否接收到信號(hào)（超聲波），以及已接收信號(hào)的大小。電源部分：超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。
超聲波傳感器檢測(cè)方式
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根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的體積、材質(zhì)、以及是否可移動(dòng)等特征，超聲波傳感器采用的檢測(cè)方式有所不同，常見的檢測(cè)方式有如下四種：穿透式：發(fā)送器和接收器分別位于兩側(cè)，當(dāng)被檢測(cè)對(duì)象從它們之間通過時(shí)，根據(jù)超聲波的衰減（或遮擋）情況進(jìn)行檢測(cè)。限定距離式：發(fā)送器和接收器位于同一側(cè)，當(dāng)限定距離內(nèi)有被檢測(cè)對(duì)象通過時(shí)，根據(jù)反射的超聲波進(jìn)行檢測(cè)。限定范圍式：發(fā)送器和接收器位于限定范圍的中心，反射板位于限定范圍的邊緣，并以無被檢測(cè)對(duì)象遮擋時(shí)的反射波衰減值作為基準(zhǔn)值。當(dāng)限定范圍內(nèi)有被檢測(cè)對(duì)象通過時(shí)，根據(jù)反射波的衰減情況（將衰減值與基準(zhǔn)值比較）進(jìn)行檢測(cè)?；貧w反射式：發(fā)送器和接收器位于同一側(cè)，以檢測(cè)對(duì)象（平面物體）作為反射面，根據(jù)反射波的衰減情況進(jìn)行檢測(cè)。
超聲波傳感器檢測(cè)好壞
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超聲波傳感器用萬用表直接測(cè)試是沒有什么反映的。要想測(cè)試超聲波傳感器的好壞可以搭一個(gè)音頻振蕩電路，當(dāng)C1為390OμF時(shí)，在反相器⑧腳與⑩腳間可產(chǎn)生一個(gè)1.9kHz左右的音頻信號(hào)。把要檢測(cè)的超聲波傳感器(發(fā)射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發(fā)出音頻聲音，基本就可以確定此超聲波傳感器是好的。注：C1=3900μF時(shí)，為1.9kHZ左右；C1=0.O1μF時(shí)，約0.76kHZ。
超聲波傳感器液位測(cè)試
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超聲波測(cè)量液位的基本原理是：由超聲探頭發(fā)出的超聲脈沖信號(hào)，在氣體中傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，接收到回波信號(hào)后計(jì)算其超聲波往返的傳播時(shí)間，即可換算出距離或液位高度。超聲波測(cè)量方法有很多其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：（1）無任何機(jī)械傳動(dòng)部件，也不接觸被測(cè)液體，屬于非接觸式測(cè)量，不怕電磁干擾，不怕酸堿等強(qiáng)腐蝕性液體等，因此性能穩(wěn)定、可靠性高、壽命長(zhǎng)；（2）其響應(yīng)時(shí)間短可以方便的實(shí)現(xiàn)無滯后的實(shí)時(shí)測(cè)量。系統(tǒng)采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發(fā)射傳感器發(fā)出超聲波脈沖，傳到液面經(jīng)反射后返回接收傳感器，測(cè)出超聲波脈沖從發(fā)射到接收到所需的時(shí)間，根據(jù)媒質(zhì)中的聲速，就能得到從傳感器到液面之間的距離，從而確定液面?？紤]到環(huán)境溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度予以校正，以提高測(cè)量精度。計(jì)算公式為：V=331.5+0.607T （1）式中：V為超聲波在空氣中傳播速度；T為環(huán)境溫度。S=V ×t/2=V×（t1－t0）/2 （2）式中：S為被測(cè)距離；t為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差；t1為超聲回波接收時(shí)刻；t0為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測(cè)量t0時(shí)刻和t1時(shí)刻，根據(jù)以上公式，用軟件編程即可得到被測(cè)距離S。由于本系統(tǒng)的MCU選用了具有SOC特點(diǎn)的混合信號(hào)處理器，其內(nèi)部集成了溫度傳感器，因此可利用軟件很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的溫度補(bǔ)償。
超聲波傳感器其他
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超聲波傳感器區(qū)分
超聲波傳感器與聲納傳感器的區(qū)別聲納傳感器和超聲波傳感器是經(jīng)常聽說的兩種探測(cè)裝置，很多人認(rèn)為這兩種是一種傳感器，這兩種傳感器之間有什么區(qū)別呢？
高頻超聲波傳感器
聲納傳感器直接探測(cè)和識(shí)別水中的物體和水底的輪廓，聲納傳感器發(fā)出一個(gè)聲波信號(hào)，當(dāng)遇到物體后會(huì)反射回來，依據(jù)反射時(shí)間及波型去計(jì)算它的距離及位置。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。聲納傳感器主要用于探測(cè)生物，比如用于探測(cè)水底有哪些生物，生物體形有多大等。經(jīng)常問你聽說的用于探測(cè)水怪的裝置就是聲納傳感器。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。在工業(yè)方面，超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無損探傷和超聲波測(cè)厚兩種。超聲波傳感器在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病，它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。
超聲波傳感器注意事項(xiàng)
1：為確保可靠性及長(zhǎng)使用壽命，請(qǐng)勿在戶外或高于額定溫度的地方使用傳感器
[2]
。2：由于超聲波傳感器以空氣作為傳輸介質(zhì)，因此局部溫度不同時(shí)，分界處的反射和折射可能會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作，風(fēng)吹時(shí)檢出距離也會(huì)發(fā)生變化。因此，不應(yīng)在強(qiáng)制通風(fēng)機(jī)之類的設(shè)備旁使用傳感器。3：噴氣嘴噴出的噴氣有多種頻率，因此會(huì)影響傳感器且不應(yīng)在傳感器附近使用。4：傳感器表面的水滴縮短了檢出距離。5：細(xì)粉末和棉紗之類的材料在吸收聲音時(shí)無法被檢出（反射型傳感器）。6：不能在真空區(qū)或防爆區(qū)使用傳感器。7：請(qǐng)勿在有蒸汽的區(qū)域使用傳感器；此區(qū)域的大氣不均勻。將會(huì)產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。
超聲波傳感器暴露問題
超聲波傳感器應(yīng)用起來原理簡(jiǎn)單，也很方便，成本也很低。但是超聲波傳感器都有一些缺點(diǎn)，比如，反射問題，噪音，交叉問題。反射問題如果被探測(cè)物體始終在合適的角度，那超聲波傳感器將會(huì)獲得正確的角度。但是不幸的是，在實(shí)際使用中，很少被探測(cè)物體是能被正確的檢測(cè)的。其中可能會(huì)出現(xiàn)幾種誤差：三角誤差當(dāng)被測(cè)物體與傳感器成一定角度的時(shí)候，所探測(cè)的距離和實(shí)際距離有個(gè)三角誤差。鏡面反射這個(gè)問題和高中物理中所學(xué)的光的反射是一樣的。在特定的角度下，發(fā)出的聲波被光滑的物體鏡面反射出去，因此無法產(chǎn)生回波，也就無法產(chǎn)生距離讀數(shù)。這時(shí)超聲波傳感器會(huì)忽視這個(gè)物體的存在。多次反射這種現(xiàn)象在探測(cè)墻角或者類似結(jié)構(gòu)的物體時(shí)比較常見。聲波經(jīng)過多次反彈才被傳感器接收到，因此實(shí)際的探測(cè)值并不是真實(shí)的距離值。這些問題可以通過使用多個(gè)按照一定角度排列的超聲波圈來解決。通過探測(cè)多個(gè)超聲波的返回值，用來篩選出正確的讀數(shù)。噪音雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45Khz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如，電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生一定的高頻，輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的高頻噪音，機(jī)器人本身的抖動(dòng)，甚至當(dāng)有多個(gè)機(jī)器人的時(shí)候，其它機(jī)器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波，這些都會(huì)引起傳感器接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。這個(gè)問題可以通過對(duì)發(fā)射的超聲波進(jìn)行編碼來解決，比如發(fā)射一組長(zhǎng)短不同的音波，只有當(dāng)探測(cè)頭檢測(cè)到相同組合的音波的時(shí)候，才進(jìn)行距離計(jì)算。這樣可以有效的避免由于環(huán)境噪音所引起的誤讀。交叉問題交叉問題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波，經(jīng)過鏡面反射，被傳感器Z和Y獲得，這時(shí)Z和Y會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)來計(jì)算距離值，從而無法獲得正確的測(cè)量。解決的方法可以通過對(duì)每個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼。讓每個(gè)超聲波傳感器只聽自己的聲音。
詞條圖冊(cè)
更多圖冊(cè)
參考資料
1.
超聲波傳感器的應(yīng)用
．傳感器交易網(wǎng)[引用日期2012-12-21]
2.
超聲波傳感器的使用注意事項(xiàng)
．傳感器[引用日期2012-12-21]
超聲波傳感器結(jié)構(gòu)：超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
描述
超聲波傳感器特點(diǎn)
超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)（通常是電信號(hào)）的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20KHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。
超聲波傳感器的系統(tǒng)構(gòu)成
超聲波傳感器主要由如下四個(gè)部分構(gòu)成：
發(fā)送器：通過振子（一般為陶瓷制品，直徑約為15 mm）振動(dòng)產(chǎn)生超聲波并向空中幅射。
接收器：振子接收到超聲波時(shí)，根據(jù)超聲波發(fā)生相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)換為電能量，作為接收器的輸出。
控制部分：通過用集成電路控制發(fā)送器的超聲波發(fā)送，并判斷接收器是否接收到信號(hào)（超聲波），以及已接收信號(hào)的大小。
電源部分：超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓電路供給傳感器工作。
敞開型超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
敞開型超聲波傳感器的發(fā)送部件及接收部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。它們主要由兩片壓電元件緊貼在一起組成雙形態(tài)發(fā)送與接收的核心元件。發(fā)送器的壓電元件上裝有錐形共振盤，可提高發(fā)射效率；接收器的壓電元件上裝有匹配器，用來提高接收效率。
敞開型超聲波傳感器的工作頻率一般為23～25kHz及40～45kHz，傳輸距離一般為10m左右。
密封型超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
密封型超聲波傳感器常見的型號(hào)有MA40系列，該系列的產(chǎn)品型號(hào)有MA40EIS及MA40EIR、MA40E7R/S、MA40E6-7等。它們的工作頻率均為40kHz。
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