《电气测试技术第5版》 课件 3.8 超声波式传感器_第1页
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02December20243.8超声波式传感器3.8.1超声波的种类及其特性3.8.2超声波发生器原理3.8.3超声波接收器原理02December20243.8.1超声波的种类及其特性由物理学可知，介质中的一切质点均以弹性力互相联系着，某一质点在介质中振动，能激起它周围的质点振动，振动在弹性介质内的传递过程，称为机械波。声波是一种机械波，它能在气体、液体和固体中传播。人耳能听闻的声波频率在20Hz~20kHz之间。频率超过20kHz，人耳就不能听闻，这种声波称为超声波。根据机械波的振源施力方向与波在介质中传播的方向不同，超声波可分为下列几种：纵波、横波、表面波、蓝姆波。超声波在传播中通过两种不同介质时，会产生折射和反射现象，其频率愈高，反射和折射的特性愈与光波的特性相似。超声波主要用于固体和液体中有关参数的检测。02December20243.8.2超声波发生器原理压电晶体除了压电效应外，还具有逆压电效应。在压电晶片的两个电极面上施加交流电压，压电晶片就产生机械振动，即压电晶片在两个电极方向有伸缩现象，这种现象称为逆压电效应，也称为“电致伸缩效应”。图3-104超声波发生器和接收器原理a）超声波发生器原理b）超声波接收器原理

02December20243.8.3超声波接收器原理超声波接收器的工作原理是利用压电晶体的压电效应原理工作的，见图3-104b。在压电晶体中的电轴或机械轴的两端面施加一定频率的超声波，则在其电轴的两个端面出现频率与外加超声波频率相同的交变电荷。交变电荷的幅值与所施加超声波的强度成正比。通过测量电路将交变电荷转换成电压或电流输出。超声波具有穿透能力大，方向性好和定向传播等特点。因此，超声波传感器广泛应用于深海探测、机械探伤和振动、位移、速度、加速度、厚度、流量、物位以及化学成分等的精确测量。超声波清洗机广泛应用于微电子工业、医学、宾馆、饭店乃至家庭中。02December2024超声波流量测量仪图3-105超声波流量测量原理a）发射器与接收器

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