超聲波傳感器探頭的發(fā)射原理

發(fā)布日期：2021-07-29 作者：新威電子點擊：

超聲波傳感器探頭主要利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)來發(fā)射超聲波，當(dāng)高頻電壓作用于晶片，超聲波探頭的關(guān)鍵部件，是一個具有壓電效應(yīng)的晶體薄片上時，壓電晶體受激勵以相同的頻率在相鄰介質(zhì)中傳播超聲波，完成電能到機械振動的轉(zhuǎn)換。而接受探頭主要利用壓電晶體的壓電效應(yīng)來接受超聲波，當(dāng)超聲波在不同介質(zhì)中傳播時，在介質(zhì)的交界面處發(fā)生反射，反射后的超聲波作用于壓電晶體上，便產(chǎn)生與機械振動頻率相同的電能，完成機械振動到電能的轉(zhuǎn)換。

超聲波探頭既可用于超聲波的發(fā)射，也可用于超聲波的接收。在其實際應(yīng)用中，超聲波探頭有時僅作超聲波發(fā)射之用。有時僅作超聲波接受之用，有時也兩者兼得，既用作發(fā)射，也用作接受。還有的時候，雖需完成超聲波的發(fā)送與接收，但設(shè)置兩個探頭分別完成發(fā)送和接收的功能，其具體完成的功能需根據(jù)實際情況予以判定。

超聲波傳感器探頭

工作原理：通過壓電效應(yīng)發(fā)射、接收超聲波。640V的交變電壓加至壓電晶片銀層，使面積相同間隔一定距離的兩塊金屬極板，分別帶上等量異種電荷形成電場，有電場就存在電場力，壓電晶片處在電場中，在電場力的作用下發(fā)生形變，在交變電場力的作用下，發(fā)生變形的效應(yīng)，稱為逆壓電效應(yīng)，也是發(fā)射超聲波的過程。

超聲波是機械波，機械波是由振動產(chǎn)生的，超聲波發(fā)現(xiàn)缺陷引起缺陷振動，其中一部分沿原路返回，由于超聲波具有一定的能量，再作用到壓電晶體上，使壓電晶體在交變拉、壓力作用下產(chǎn)生交變電場，這種效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)，是接收超聲波的過程。正、逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。以儀器的電路來說，只能放大電壓或電流信號，不能放大聲信號。