《机械工程测试技术》课程PPT教学课件（传感器原理及应用）第八章 超声波传感器

传感器原理及应用A第八章超声波传感器超声波简介超声波传感器超声波的应用1

传感器原理及应用 1 第八章 超声波传感器 ◼ 超声波简介 ◼ 超声波传感器 ◼ 超声波的应用

传感器原理及应用K思考一你知道为什么蝙蝠在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向吗？2

传感器原理及应用 2 思考一 ◼ 你知道为什么蝙蝠在没有光亮的情况下 飞翔而不会迷失方向吗？

传感器原理及应用KAM超声波的概念当物体的振动高于人耳听上限频率，即高于20KHz时，人耳也是听不到的，这样的声波称为超声波蝙蝠能发出2～10万赫兹的超声波，这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫，或是障碍物的。3

传感器原理及应用 3 超声波的概念 ◼ 当物体的振动高于人耳听阈 上限频率，即高于20KHz时， 人耳也是听不到的，这样的 声波称为超声波 ◼ 蝙蝠能发出2～10万赫兹的超 声波，这好比是一座活动的 “雷达站” 。 ◼ 蝙蝠正是利用这种“雷达” 判断飞行前方是昆虫，或是 障碍物的

传感器原理及应用K超声波的特点束射特性超声波射线可以和光线一样，能够反射、折射，也能聚焦，而且遵守几何光学上的定律。吸收特性■声波在各种物质中传播时，随着传播距离的增加，强度会渐进减弱，这是因为物质要吸收掉它的能量。4

传感器原理及应用 4 超声波的特点 ◼ 束射特性 ◼ 超声波射线可以和光线一样，能够反射、折 射，也能聚焦，而且遵守几何光学上的定律。 ◼ 吸收特性 ◼ 声波在各种物质中传播时，随着传播距离的 增加，强度会渐进减弱，这是因为物质要吸 收掉它的能量

传感器原理及应用K超声波的特点超声波的能量传递特性当声波到达某一物质中时，由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动，分子振动的频率决定了分子振动的速度。频率愈高速度愈大，超声波的声压特性当声波通入某物体时，由于声波振动使物质分子产生压缩和稀疏的作用，将使物质所受的压力产生变化。空化现象5

传感器原理及应用 5 超声波的特点 ◼ 超声波的能量传递特性 ◼ 当声波到达某一物质中时，由于声波的作用使物质 中的分子也跟着振动，分子振动的频率决定了分子 振动的速度。频率愈高速度愈大。 ◼ 超声波的声压特性 ◼ 当声波通入某物体时，由于声波振动使物质分子产 生压缩和稀疏的作用，将使物质所受的压力产生变 化。 ◼ 空化现象

传感器原理及应用K思考二超声波遇到到杂质或分界面会产生显著反射而形成反射回波，那是通过什么来完成产生超声波和接收超声的呢？6

传感器原理及应用 6 思考二 ◼ 超声波遇到到杂质或分界面会产生显著 反射而形成反射回波，那是通过什么来 完成产生超声波和接收超声的呢？

传感器原理及应用KA超声波传感器基本工作原理超声波的发射：当压电晶片受发射脉冲激励后产生振动，即可发射声脉冲；依据于压电晶片的逆压电效应超声波的接收：当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号：依据于压电晶片的正压电效应

传感器原理及应用 7 超声波传感器基本工作原理 ◼ 超声波的发射：当压电晶片受发射脉冲激 励后产生振动，即可发射声脉冲；依据于 压电晶片的逆压电效应 ◼ 超声波的接收：当超声波作用于晶片时， 晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的 电信号；依据于压电晶片的正压电效应

传感器原理及应用AC超声波探头的种类直探头斜探头8

传感器原理及应用 8 超声波探头的种类 ◼ 直探头 ◼ 斜探头

传感器原理及应用A超声波探头的种类联合双探头双探头的结构就?是二个单探头的组合，一个用于发射，一个用于接收液浸探头常用于水浸法9

传感器原理及应用 9 超声波探头的种类 ◼ 联合双探头 ◼ 双探头的结构就 是二个单探头的 组合，一个用于 发射，一个用于 接收 ◼ 液浸探头 ◼ 常用于水浸法

传感器原理及应用K思考三你使用过B超检测吗？你看见过倒车雷达吗？你知道他们都是依据什么工作的吗？10

传感器原理及应用 10 思考三 ◼ 你使用过B超检测吗？你看见过倒车雷达 吗？你知道他们都是依据什么工作的吗？