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。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。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。 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。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。超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接shou器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。超声波传感器由发送传感器（或称波发送器）、接收传感器（或称波接shou器）、控制部分与电源部分组成。超声波传感器选择选择超声波传感器，首先看清楚传感器的说明书或用途，不同的超声波传感器的输出频率或信号类型是不同的。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接手器的输出，从而对发送的超声波进行检测。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。

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。

***危机之后，***汽车产业进入加速拥抱新技术时代。表现为新车型的推出速度越来越快、新技术的采用更加的广泛、汽车领域相关数量不断攀升等。而MEMS 曾被认为只是玩具的新技术开始在汽车领域获得大规模应用，未来空间仍然十分巨大。

汽车领域环境、安全、***三大需求催生了“三驾马车”——新能源汽车、自动驾驶和车联网，带动汽车传感器产业进入新的阶段。新能源汽车(电动汽车与燃料电池汽车)加大了对温度、气体、压力、电控等传感器的需求；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。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；大势所趋的物联网爆发的子领域将是车联网，而车联网对各类汽车传感器也有着强烈的刚需。