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引言

　　超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，特點有工作可靠、安裝方便、防水型、發(fā)射夾角較小、靈敏度高等，廣泛應(yīng)用在物位液位監(jiān)測，機(jī)器人防撞，各種超聲波接近開關(guān)，以及防盜報警等相關(guān)領(lǐng)域。
　　
　　壓電陶瓷是制作超聲波傳感器探頭的常用材料，首先來了解一下壓電陶瓷超聲波傳感器：
　　
　　當(dāng)電壓作用于壓電陶瓷時，壓電陶瓷就會隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機(jī)械變形。另一方面，當(dāng)振動壓電陶瓷時，則會產(chǎn)生一個電荷。利用這一原理，當(dāng)給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構(gòu)成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發(fā)射出超聲波。相反，當(dāng)向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產(chǎn)生一個電信號。基于以上作用，便可以將壓電陶瓷用作超聲波傳感器。
　　
　　壓電陶瓷超聲波傳感器使用有一點需要注意的是，在高頻率探測中，必須使用垂直厚度振動模式的壓電陶瓷。在這種情況下，壓電陶瓷的聲阻抗與空氣的匹配就變得十分重要。因為壓電陶瓷的聲阻抗是空氣聲阻抗的105，這就會導(dǎo)致在壓電陶瓷振動輻射表面上的大量損失，這時就需要將一種特殊材料粘附在壓電陶瓷超聲波傳感器上，可實現(xiàn)與空氣的聲阻抗相匹配，這樣才能達(dá)到測量的目的。
　　
　　除了此類超聲波傳感器之外，廣州某國產(chǎn)傳感器生產(chǎn)廠商也推出了一款新型傳感器，即測距用超聲波傳感器。
　　
　　這類超聲波傳感器通過傳輸介質(zhì)即空氣，發(fā)出一定頻率的脈沖超聲波，傳感器分析物體反射回來的超聲波運(yùn)行時間，可以選擇通過示教鍵、輸入端或IO-link進(jìn)行示教。如果達(dá)到了事先規(guī)定的切換點，則輸出端切換。測量值可以作為電壓(0~10V之間)、電流(4~20mA)，或者以數(shù)字形式(IO-link)發(fā)出。