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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,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,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210万赫兹的超声波，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,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,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,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,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,7,超声波探头的种类,直探头 斜探头,8,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,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,在工业无损检测中的应用,A型超声波探伤仪,有缺陷,无缺陷,11,A型超声波探伤仪,示波管上显示的始波T，对应于试件探测面；第一次底波B，对应于试件底面。 如果在始波T和第一次底波B之间有独立的波形出现，说明该处有缺陷 缺陷波F高度代表了缺陷的大小，缺陷波F距离始波T的距离，表明了缺陷的埋藏深度，即探测面到缺陷的距离。,12,超声波测厚仪,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。,13,思考四,在医用检查仪器中，你知道都有哪些是超声波检测仪吗？,14,B超,15,彩超,其实彩超并不是看到了人体组织的真正的颜色，而是在黑白B超图像基础上加上以多普勒效应原理为基础的伪彩而形成的。,16,其它超声波诊断仪,超声CT,三维彩超,17,四维超声,18,血管内超声,19,超声波传感器在水处理中的应用,功率超声的空化效应为降解水中有害有机物提供了独特的物理化学环境，从而实现超声波污水处理。,20,超声波洗衣机,21,超声波洗衣机,当洗槽充满水，衣服投入洗槽，气泡供应器和超声波发生器开始工作，洗槽内即有超声波和大量气泡产生，超声波因气泡的折射作用而均匀地分散在衣服上，浸入的衣服受超声波作用后，表面的污渍也随之分解，同时被气泡带出，衣服也变干净了。,22,超声波洗碗机,23,超声波洗碗机,超声波洗碗机实际上类似一台超声波清洗器。其作用机理还是利用超声波作用于水中，产生无数气泡的空化现象，瞬间产生上千个大气压和1000的高温，污物在超声的搅拌、分散、乳化作用下，清除盆、碗上的污物、油腻,24,汽车防撞报警器倒车雷达,由传感器发射超声波信号，当遇到障碍物时，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理、判断出障碍物的位置，由显示器显示距离并发出其他警示信号,25,汽车防撞报警器倒车雷达,第三代,第四代,第五代,第六代,26,
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