超聲波接近傳感器的分類以及壓電式超聲波傳感器原理介紹

根據(jù)其工作原理，超聲波傳感器可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等。
壓電超聲傳感器
壓電超聲傳感器利用壓電材料的壓電效應(yīng)工作。常用的傳感器材料有壓電晶體和壓電陶瓷。
根據(jù)正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的不同，壓電超聲傳感器分為發(fā)生器（發(fā)射探頭）和接收器（接收探頭）兩種，根據(jù)結(jié)構(gòu)和使用的不同波形可分為直探頭、表面波探頭、蘭姆波傳感器、變角度傳感器，雙晶探頭、聚焦探頭、水浸探頭、探頭及專用傳感器等。
壓電超聲發(fā)生器利用逆壓電效應(yīng)原理將高頻電振動轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動產(chǎn)生超聲波。當(dāng)外加交流電壓的頻率等于壓電材料的固有頻率時，就會發(fā)生共振，從而產(chǎn)生強(qiáng)的超聲波。壓電式超聲波傳感器可以產(chǎn)生從幾萬赫茲到幾萬赫茲的高頻超聲波，聲強(qiáng)可達(dá)每平方厘米幾十瓦。
壓電超聲接收器利用正壓電效應(yīng)原理工作。當(dāng)超聲波作用于壓電晶片并使晶片膨脹時，晶片的兩個表面會產(chǎn)生相反的電荷。這些電荷被轉(zhuǎn)換成電壓，然后被放大，送到測量電路進(jìn)行記錄或顯示。壓電超聲接收器的結(jié)構(gòu)與超聲波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)基本相同。
典型的壓電超聲傳感器由壓電片、吸收塊（阻尼塊）和保護(hù)膜組成。壓電晶片多為圓形，超聲頻率與厚度成反比。壓電晶片的兩側(cè)涂有銀，銀起導(dǎo)電電極的作用。底面接地并與引線連接。為了避免傳感器與被測件直接接觸造成壓電片的磨損，在壓電片下方粘貼保護(hù)膜。吸收塊的作用是降低壓電芯片的機(jī)械質(zhì)量，吸收超聲能量。?