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超声波传感器由什么组成?应用在哪些领域?


  常用的超声波传感器由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。
  主要应用
  超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其最主要的应用之一,下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中常见的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、方法简便、显像清晰、诊断率高等。因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理,我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。
  在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去,许多技术因为无法探测到物体组织而受到障碍,超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然很多超声波传感器是固定地安装在不同的装置上,“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的
  应用中,超声波将与信息技术、新材料技术结合起来,将出现智能化、高灵敏度的超声波传感器。
  超声波距离传感器技术应用
  超声波对液体、固体的穿透本领很大,在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。
  超声波碰到杂质或分界面会产生反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测应用在工业、国防、生物医学等方面。
  超声波距离传感器可以应用在物位(液位)监测,机器人防撞,超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,安装方便,防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。
  具体应用
  一、超声波传感器可以对集装箱状态进行探测。将超声波传感器安装在塑料熔体罐或塑料粒料室顶部,向集装箱发出声波时,就可以据此分析集装箱的状态,如满、空或半满等。
  二、超声波传感器可用于检测透明物体、液体、表粗糙、光滑、光的密致材料和不规则物体。但不适用于室外、酷热环境或压力罐以及泡沫物体。
  三、超声波传感器可以应用于食品加工厂,实现塑料包装检测的闭环控制系统。配合新的技术可在潮湿环如洗瓶机、噪音环境、温度极剧烈变化环境等进行探测。
  四、超声波传感器可用于探测液位、探测透明物体和材料,控制张力以及测量距离,主要为包装、制瓶、物料搬检验煤的设备运、塑料加工以及汽车行业等。超声波传感器可用于流程监控以提高产品质量、检测缺陷、确定有无以及其它方面。
  使用超声波传感器技术防止踩错踏板
  日产汽车开发出了防止在要踩刹车时误踩成油门而使车辆加速的功能,使用摄像头和超声波传感器推断出“要在停车场上停车”的情况时,如果驾驶员踩成了油门就会强制刹车。该技术预定在2~3年内实用化。超声波传感器技术就是为了防止在停车场停车时踩错刹车和油门造成事故而开发的。
  该技术是使用在车辆前后左右各配备一个的四个摄像头和前保险杠、后保险杠各配备四个共八个超声波传感器实现的。4个摄像头沿用显示车辆周围俯瞰影像的“环视显示器”的摄像头。利用摄像头识别出白线等以推断汽车位于停车场,利用超声波传感器测量出汽车与周围障碍物之间的距离来确定刹车时机。
  以防因踩错刹车和油门而造成事故分两步实施。当驾驶员在停车场想停车时,如果踩成了油门,先将车速减至蠕滑速度,用仪表板的图标来提示危险,并响起警报声。如果驾驶员仍继续踩油门而将撞上墙壁等物体时,则强制刹车。刹车时机为保障汽车在与障碍物相距20~30cm左右时可以停下来。
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