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。

纵观当前国内发展，我国传感器根据应用领域可分为工业、汽车电子、通信电子、消费电子四大类。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。其中，工业和汽车电子产品用传感器占比约42%，而发展快的是汽车电子和通信电子应用市场。根据用途则可分为力敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、加速度传感器、生物传感器等。

从传感器相关企业发展情况来看，小而散是当前传感器产业的显著特征。统计，截至2015年底，我国从事传感器生产和研发的企、***共1700余家，从事MEMS研制、生产的企业有170余家，其中中小型企业占比约94%。

智能家庭安防系统由三部分组成，其中，家庭无线传感器网络、互联网、监控终端依次对应物联网的感知层、网络层、应用层。家庭无线传感器网络由设置于家庭内部的各种安防传感器、家庭智能网关组成。

安防传感器一般包括监控摄像机、燃气传感器、***感应器、振动传感器、以及报警按钮等，它们均作为无线传感网络的一个节点，利用蓝牙、wifi、zigbee等无线通讯技术接入。大量的传感器构建成的这个密布且无形的网络，保障了家庭的安全。

对于智能家居来说，传感器扮演着相当于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能，是所有分析数据的入口，没有了传感系统的智能家居系统无疑是“***”的系统，它没有自我感知能力，无法实现真正意义上的智能。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。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。在未来，传感器的技术将更精准、迅速。所谓精准就是为系统提供对口、有效的数据，也就是不会误报、漏报等情形；准确就是提供精度更高、误差范围更小的数据，保证数据不会失真；迅速就是反应灵敏度高、响应快，以满足智能家居应用场景的需求。