超声波传感器内部结构及特点

　　超声波传感器特点

　　超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

　　超声波传感器的系统构成

　　超声波传感器主要由如下四个部分构成：

　　发送器：通过振子（一般为陶瓷制品，直径约为15 mm）振动产生超声波并向空中幅射。

　　接收器：振子接收到超声波时，根据超声波发生相应的机械振动，并将其转换为电能量，作为接收器的输出。

　　控制部分：通过用集成电路控制发送器的超声波发送，并判断接收器是否接收到信号（超声波），以及已接收信号的大小。

　　电源部分：超声波传感器通常采用电压为DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流电源供电，经内部稳压电路供给传感器工作。

　　敞开型超声波传感器内部结构

　　敞开型超声波传感器的发送部件及接收部件的内部结构如图所示。它们主要由两片压电元件紧贴在一起组成双形态发送与接收的核心元件。发送器的压电元件上装有锥形共振盘，可提高发射效率；接收器的压电元件上装有匹配器，用来提高接收效率。

　　敞开型超声波传感器的工作频率一般为23～25kHz及40～45kHz，传输距离一般为10m左右。

　　密封型超声波传感器内部结构

　　密封型超声波传感器常见的型号有MA40系列，该系列的产品型号有MA40EIS及MA40EIR、MA40E7R/S、MA40E6-7等。它们的工作频率均为40kHz。