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發(fā)布時間:2021-08-18 22:14  
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超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻 率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產生的,它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。如果是,就測量超聲波的行程時間,根據測量的時間換算為行程,除以2,即為反射超聲波的物體距離。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業(yè)、、生物醫(yī)學等方面以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。
超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭反射、一個探頭接收)等。
生活中常見的傳感器應用有以下幾種:
1、自動門,利用人體的紅外微波來開關門;
2、煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的;
3、手機,數碼相機的照相機,利用光學傳感器來捕獲圖象;
4、電子稱,利用力學傳感器(導體應變片技術)來測量物體對應變片的壓力,從而達到測量重量目的;
5、水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等。
為獲取數據,在2013年,就有國家提出“萬億傳感器革命”的口號,旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器,預計在2030年后將100萬億傳感器嵌入到各種場所,可以預見,在不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器,再把大量傳感器采集的數據與開放數據等組合,依托人工智能等技術進行大數據分析,就會產生價值更高的數據。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量大,靈敏度也高。
多年以來,傳感器市場規(guī)模也是呈現快速增長態(tài)勢,隨著物聯網的興起,傳感器產業(yè)迎來了巨大的發(fā)展契機,以及隨著從事傳感器技術研發(fā)的機構和投入不斷增多,傳感器技術也取得了突飛猛進的發(fā)展。
傳感器工作原理介紹
在當前的空氣凈化領域,空氣質量傳感器幾乎已經成為凈化設備的標配附件,其作用是對空氣中的PM2.5等顆粒物濃度進行監(jiān)測,工作原理如下:
在傳感器內部設有恒定光源(如紅外發(fā)光二極管),空氣通過光線時,其中的顆粒物會對其進行散射,造成光強的衰減。其相對衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。
在與光源對角的另一側設有光線探ce器(如光電晶體管),它能夠探測到被顆粒物反射的光線,并根據反射光強度輸出PWM信號(脈寬調制信號),從而判斷顆粒物的濃度。加之近年來也相繼出臺了“氣十條”、“水十條”和“土十條”等環(huán)境保護措施。對于不同粒徑的顆粒物(如PM10和PM2.5),其能夠輸出多個不同的信號加以區(qū)分。