超聲波傳感器是一種使用換能器發(fā)送和接收超聲波脈沖的儀器，該超聲波脈沖可中繼有關(guān)物體附近的信息，從而超聲波可測量到物體的距離。

　　一、超聲波傳感器的原理超聲波傳感器是一種利用超聲波特性開發(fā)的傳感器。超聲波是一種機械波，其振動頻率比聲波高。它是由換能器晶片在電壓激勵下的振動產(chǎn)生的。它具有高頻率，短波長，小的衍射現(xiàn)象，尤其是良好的方向性，可以直接入射到射線中。傳播等特點。超聲波具有很強的穿透液體和固體的能力，特別是在對日光不透明的固體中，它可以穿透數(shù)十米的深度。

　　超聲波撞擊雜質(zhì)或界面會產(chǎn)生明顯的反射以形成回聲，并撞擊運動的物體會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此，超聲波檢測被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，國防，生物醫(yī)學(xué)等各個方面。超聲波被用作檢測方法，并且必須產(chǎn)生和接收超聲波。實現(xiàn)此功能的設(shè)備是超聲傳感器，通常將其稱為超聲換能器或超聲探頭。

　　超聲波探頭主要由壓電晶片組成，可以發(fā)射和接收超聲波。低功率超聲探頭主要用于檢測。它具有許多不同的結(jié)構(gòu)，可以分為直探頭（縱向波），斜探頭（橫向波），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）等等。

　　超聲波探頭的核心是塑料或金屬外殼中的壓電芯片。構(gòu)成晶圓的材料有很多種。晶圓的尺寸，例如直徑和厚度，也不同，因此每個探針的性能都不同，使用前必須知道其性能。

　　超聲傳感器的主要性能指標包括：

　　1，工作頻率。工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當施加在其兩端的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時，輸出能量很大，靈敏度也很高。

　　2，工作溫度。因為壓電材料的居里點通常較高，特別是當用于診斷的超聲波探頭使用低功率時，工作溫度較低，并且可以長時間工作而不會出現(xiàn)故障。醫(yī)用超聲探頭的溫度相對較高，需要單獨的制冷設(shè)備。

　　3.靈敏度。主要取決于制造晶圓本身。機電耦合系數(shù)大，靈敏度高；相反，靈敏度低。

　　二、超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)超聲波傳感器主要由以下四個部分組成：發(fā)射器：振動器（通常是直徑約15毫米的陶瓷產(chǎn)品）產(chǎn)生超聲波并輻射到空氣中。接收器：當振動器接收到超聲波時，它會根據(jù)超聲波產(chǎn)生相應(yīng)的機械振動，并將其轉(zhuǎn)換為電能，作為接收器的輸出。控制部分：用集成電路控制發(fā)射器的超聲發(fā)射，并確定接收器是否接收到信號（超聲波）以及接收到的信號的大小。電源部分：超聲波傳感器通常使用外部DC電源，其電壓為DC12V±10％或24V±10％，內(nèi)部穩(wěn)壓電路為傳感器供電。

　　三、超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波距離傳感器可廣泛應(yīng)用于物料液位（液位）監(jiān)控，機器人防撞，各種超聲波接近開關(guān)以及防盜報警器等相關(guān)領(lǐng)域。它工作可靠，易于安裝且防水。型號小，發(fā)射角度小，靈敏度高，方便與工業(yè)顯示儀器連接，也提供更大發(fā)射角度的探頭。傳感器是世界上快速發(fā)展的行業(yè)之一。在各國相關(guān)研究，生產(chǎn)和應(yīng)用部門的共同努力下，傳感器技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和進步。但是，就當前的技術(shù)水平而言，人們可以使用的特定傳感技術(shù)仍然非常有限。因此，這是一個蓬勃發(fā)展的技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域，前景無限。