超声波距离传感器技术原理

　　超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：

　　（1）工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量大，灵敏度也高。

　　（2）工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不产生失效。超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。

　　（3）灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。

超声波传感器在测距系统中的应用 超声测距大致有以下方法：①取输出脉冲的平均值电压，该电压 （其幅值基 本固定）与距离成正比，测量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t，故被测距离为 S=1/2vt。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于的中长距离测量。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

我们都知道超声波传感器分为发射、接收、收发一体3种，但发射和接收的原理分别是怎样的呢？传感器及其解决方案可以不断电判断用户的身体与生活状态、深度学习用户的喜好，连续监测用户的生命特征的信号、监控家居设备状态以及室内外的环境与天气，这对智能家居实现真正的人性化创造了基础。当从超声波发射传感器输入频率为40KHz的脉冲电信号时，压电晶体会因变形而产生振动，振动频率在20KHz以上，由此形成了超声波。那么该超声波经锥形共振盘共振放大后定向发射出去；接收传感器接收到发射的超声波信号后，促使压电晶片变形而产生电信号，通过放大器放大电信号。

发射头是利用压电效应来实现产生超声波的，就是在发射头不断给出一定频率的如40KHz的电压信号，就可以产生超声波。可以考虑利用单片机来实现，当然功率不大的可以用单片机来实现。

超声波传感器的频率主要有2种，分别是25KHz和40KHz；超声波是一种频率大于20KHz的音波。发射式的传感器本身发射超声波，再接受反馈的超声波；接收式的传感器本身不发射超声波，是通过传感器接收超声波，将其转换成电信号，进行测量。

各种高科技产品应运而生，传感器成为智能工业不可缺少的关键元器件.经过几年的发展，我国传感器产业格局逐步形成。加之今年“环保热”的不断升温。表示，没有传感器，智能工业、物联网将会是无稽之谈，智能制造等实体经济也是泡沫般存在。

随着2017年地方两会的落幕，大气污染防治、水环境治理、土壤治理在地方***工作报告中实现了全覆盖。治霾、落实河长制、对环境wei法行为“零容忍”等，成为两会期间的高频词。加之近年来也相继出台了“气十条”、“水十条”和“土十条”等环境保护措施。毋庸置疑，环境保护已成为重要民生问题，经济发展与环境保护相得益彰，才能走可持续发展之路。超声波传感器有发送器和接shou器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。