超声波传感器的应用

超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分：超声换能器、处理单元和输出级。首先处理单元对超声换能器加以电压激励，其受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器转入接受状态，处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析，判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是，就测量超声波的行程时间，根据测量的时间换算为行程，除以2，即为反射超声波的物体距离。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。把超声波传感器安装在合适的位置，对准被测物变化方向发射超声波，就可测量物体表面与传感器的距离。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。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波;而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

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。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。自动驾驶刺激车身感知类传感器(MEMS压力、陀螺仪、加速度计等)和环境感知类传感器(摄像头、毫米波雷达、激光雷达等)的需求。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%。

为获取数据，在2013年，就有***提出“万亿传感器革命”的口号，旨在推动社会基础设施和公共服务中每年使用1万亿个传感器，预计在2030年后将100万亿传感器嵌入到各种场所，可以预见，在不久的将来，我们身边将到处布满传感器，再把大量传感器采集的数据与开放数据等组合，依托人工智能等技术进行大数据分析，就会产生价值更高的数据。超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。

多年以来，传感器市场规模也是呈现快速增长态势，随着物联网的兴起，传感器产业迎来了巨大的发展契机，以及随着从事传感器技术研发的机构和投入不断增多，传感器技术也取得了突飞猛进的发展。

传感器工作原理介绍

在当前的空气净化领域，空气质量传感器几乎已经成为净化设备的标配附件，其作用是对空气中的PM2．5等颗粒物浓度进行监测，工作原理如下：

在传感器内部设有恒定光源（如红外发光二极管），空气通过光线时，其中的颗粒物会对其进行散射，造成光强的衰减。其相对衰减率与颗粒物的浓度成一定比例。

在与光源对角的另一侧设有光线探ce器（如光电晶体管），它能够探测到被颗粒物反射的光线，并根据反射光强度输出PWM信号（脉宽调制信号），从而判断颗粒物的浓度。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。对于不同粒径的颗粒物（如PM10和PM2．5），其能够输出多个不同的信号加以区分。