1. 电机中的超声波传感器的作用
超声波传感器的工作原理:
超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测.而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制
2. 电机中的超声波传感器的作用有哪些
超声波传感器的工作原理:
超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测.而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷振子。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
3. 什么是超声波电机
超声波洗碗机的优缺点
超声波洗碗机好不好呢?在洗涤过程中,超声波洗碗机不需要使用到高压水和循环水,同时不需要机器进行运动和回转,它的工作都只是以水分子的振动来完成,因此机器在运行过程中所产生出的噪音也会更低一些。
据介绍,超声波洗碗机的结构简单,此外使用寿命长。超声波洗碗机主要利用水分子的振动来实现碗盘的清洁,所以它不同于喷嘴式和叶轮式洗碗机结构那么复杂,在使用过程中产生出的故障也相对较少,进行维修时也会更加的方便一些。
超声波洗碗机在进行工作的时候不需要使用到电机和水泵因此它所消耗的电量是非常小的,充分的实现了省电的目的,无需洗涤剂。使用超声波洗碗机原则上是不需要使用到洗涤剂的,即便加入洗涤剂也是起到一个辅助作用。这是超声波洗碗机一个优势所在。
二、超声波洗碗机工作原理分析
超声波洗碗机工作原理是什么呢?当超声波经过液体介质时,将以极高的频率压迫液体介质振动,使液体分子产生正负交变的冲击波。当声强达到一定数值时,液体中急剧生长微小空化气泡并瞬时强烈闭合,产生强烈的微爆炸和冲击波使被清洗物表面的污物遭到破坏,并从被清洗表面脱落下来。
超声波洗碗机工作中,虽然每个空化气泡的作用并不大,但每秒钟有上亿个空化气泡在作用,就具有很好的清洗效果。因此这就是为什么超声波洗碗机可以轻松洗碗。
另一方面,这个也是超声波洗碗机工作原理之一。超声波洗碗机当超声波经过液体介质时,将以极高的频率压迫液体介质振动,使液体分子产生正负交变的冲击波。当声强达到一定数值时,液体中急剧生长微小空化气泡并瞬时强烈闭合,产生强烈的微爆炸和冲击波使被清洗物表面的污物遭到破坏,并从被清洗表面脱落下来。虽然每个空化气泡的作用并不大,但每秒钟有上亿个空化气泡在作用,就具有很好的清洗效果。
4. 典型的超声波传感器系统有什么组成
1、超声换能器,实际上就是一块压电陶瓷片; 2、外壳,外壳在结构设计上有考虑超声波导向,使超声波定向发射和接收。
一般做测距是用一个超声换能装置,也就是既做发生器,又做传感器。
5. 1、超声波传感器的工作原理以及作用
在自主移动机器人的实时避障和路径规划过程中,机器人须依赖于外部环境信息的获取,感知障碍物的存在,测量障碍物的距离。目前,机器人避障和测距传感器有红外、超声波、激光及视觉传感器。激光传感器和视觉传感器价格贵,对控制器的要求较高,因而,在移动机器人系统中多采用红外及超声波传感器。
多数系统采用单一传感器进行信息采集,但超声波传感器因为存在测量盲区的问题,测距范围一般在30~300cm之间;而红外测距传感器的探测距离较短,一般在几十厘米之内,它可以在一定程度上弥补超声波传感器近距离无法测量的缺点。因而,本系统采用多路红外和超声波传感器进行距离信息的测量和采集。
二、测距原理及方法
(一)超声波传感器
超声波是指谐振频率高于20 Hz的声波,频率越高反射能力越强。超声波传感器价格低廉,其性能几乎不受光线、粉尘、烟雾、电磁干扰的影响,并且,金属、木材、混凝土、玻璃、橡胶和纸等可以反射近乎100%的超声波,因而,可以用来探测物体。
超声波测距的方法为回声探测法,发射换能器不断发射声脉冲,声波遇到障碍物后反射回来被接收换能器接收,根据声速及时间差计算出障碍物的距离。距离与声速、时间的关系表示为
式中:s为与障碍物间的距离,m; c为声速,m/s;t为第一个回波到达的时刻与发射脉冲时刻的时间差,s。
c与温度有关,空气中声速与温度的关系可表示为
式中c为声速,m/s; θ为环境温度,℃。
(二)提高超声波测距精度的方法
1.采用合适的频率和波长:使用超声波传感器测距,频率取得太低;外界杂音干扰较多;频率取得太高,在传播过程中衰减较大。并且,超声波传感器在测量过程中容易产生盲区,接收端易接收到泄漏波。改善这一缺点,须减少发射波串的长度,增高发射波频率。但发射波串长度过短会使得发射换能器不能被激振或激振达不到最大值;发射波频率过高则衰减大,作用距离下降、有试验表明:使用40 kHz的超声波,发射脉冲群含有10-20个脉冲,具有较好的传播性能。
2.提高系统的计时精度也可提高超声波的测距精度,计时器的计数频率越高,则由于时间的量化误差所引起的测距误差就越小。
3.对系统电路的时间延迟进行补偿可以减小测距误差,提高测距精度。延迟时间
6. 电磁式超声波传感器原理
他们都是可以通信的,只是载波分别是超声波、电磁波,它们应用的场合不同
7. 电磁式超声波传感器工作原理
超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一,世界各国均重视对超声波技术在现代军事、医学、生活等领域中的应用研究。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的,它的应用研究正是结合超声波之独有特性而展开。
一、超声波在军事中的应用
超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射。如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,超声波遇到鱼群会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了。这种仪器叫做声纳。
声纳也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度。在现代高科技术中虽然有用雷达,可以发现数百公里外的敌机;红外线望远镜可以在夜幕中发现隐蔽的敌人;卫星遥感技术可以在数小时内把地球表面整个地扫描一遍;射电天文望远镜可以观察到遥远的宇宙空间。但是为什么在水中却不采用这些先进技术而仍用落后的声纳呢?
海水有良好的导电性,对电磁波的吸收能力很强,因而电磁雷达无法探测水下作战目标(如潜水艇)的方位和距离。超声波在空气中衰减较快,而在固体、液体中的衰减却很小,这正好与电磁波相反。这种情况下,超声波雷达——声纳,便可发挥巨大的威力。
海水吸热能力太强,红外线技术无用武之地;水的透光能力差,而吸收光的能力却很浓,光学观察设备如望远镜也使不上了。特别是深海中一片漆黑,什么也看不见。探照灯又会暴露自己。而海水的传声能力却比在空气中强得多。声纳技术就应运而生了。声纳机发出一束束不同频率的声音信号,再用特殊设备接受反射信号加以分析,这样就如同安上了蝙蝠的耳朵,周围的情况也就一目了然了。
超声雷达还可以探测云层。地面设备向云层发射一束束超声波,根据反射时间可以计算出云层高度。再分析回声的频率变化,根据多普勒效应的原理,可以测出云层在空中漂移的速度。因此,声纳技术在它的特殊领域仍占着不可取代的地位。
二、超声波在医学中的应用
超声波探测技术开始应用在医学上始于50年代,英国格拉斯哥的唐纳德医SF现,用超声波脉冲通过孕妇腹壁,可以探测到胎儿的情况。
1955年美国人莱斯科尔首次利用超声波观测人的心脏。这项技术不断改进,特别是在使用了微信息处理机后就更趋于完善。到70年代初,终于形成了一套完整的超声回波描记术。现在超声类诊断器种类很多,其中常见的有A型超声波诊断仪、B型超声波诊断仪器、超声心动图仪等。
A型超声波诊断仪又称幅度调制型超声仪器。在人体中,水,脂肪和软组织的吸收系数较小,超声束容易穿透,而空气,骨骼和肺组织的吸收系数较大,不容易透过。利用超声波在人体内遇到不同密度组织界面时,部分能量被反射回来形成反射波,根据反射波出现的时间间隔,区分、测量体内不同组织分界面的位置,根据反射波的有无、多少、强度、形态等综合判断疾病。
A型超声波诊断仪提供了体内器官的一维信息,不能显示整个器官的形状,故常用来测量界面距离和脏器的厚度,如在眼科中探测眼内异物和眼部肿瘤,判断视网膜剥离的性质,测量眼轴的长度等。如下图,表示其工作原理。
B型超声诊断仪的原理与A型超声波诊断仪相同,但回波信号是用光点的形式显示,显示光点的辉度与回波强度成正比,通过超声扫描回波脉冲电信号在荧光屏上显示出断面图像,称为声像图。所以B型超声诊断仪又称断面显像仪。它所显示的图像具有与人体解剖位置直接对应的特点,所以十分直观,使用方便,诊断正确率高。
近年来,B型超声显象仪已被用于许多脏器的检查。利用超声多普勒效应来测血流速度的仪器称为多普勒血流仪。由超声发生器发出的超声波通过探头输出进入血管,经血液中红血球的散射回声信号的多普勒频移,可以测量红血球的运动速度,继而得到血流速度。多普勒血流仪可用于了解血液动力学方面的生理病理状况,如心脏运动状况及血管中是否存在栓塞等。
利用超声的生物效应来ZL某些疾病,称为超声ZL。利用强度较低的超声波的热效应,机械效应等对疾病部位进行“加热”和机械刺激称为超声理疗,主要包括超声按摩超声针灸及超声热疗。利用较强的超声波的剧烈作用来切断破坏某些组织,则称为超声手术,主要有超声碎石和超声手术刀两种。近年来,利用超声ZL疾病愈来愈广,如利用超声激HX卟啉对S180在体移植性肿瘤细胞进行了研究,估计肿瘤细胞生长YZ率。
三、超声波在生活及服务业中的应用
超声波在生活及服务业中的应用主运用于清洗和消毒。日常生产中,眼镜、首饰都可以用超声波进行清洗,速度快,无损伤,大型的宾馆、饭店用它清洗餐具,不仅清洗效果好,还具有杀灭病毒的作用。
超声波清洗属物理清洗,把清洗液放入槽内,在槽内作用超声波。由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波,在传播过程中,介质的压力作交替变化。在负压区域,液体中产生撕裂的力,并形成真空的气泡。当声压达到一定值时,气泡迅速增长,在正压区域气泡由于受到压力挤破灭、闭合。此时,液体间相互碰撞产生强大的冲击波。虽然位移、速度都非常小,但加速度却非常大,局部压力可达几千个大气压,这就是所谓的空化效应。
对于瓶类的清洗,是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机,它经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事。如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗干净。
四、超声波在工业上的应用
超声波在工业上主要用于检测和测厚。用超声波得到若干信息,获得通信应用,称检测超声。用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试称超声测厚。检测超声用于超声探测金属、陶瓷混凝土制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。
超声波测厚是一门成熟的高新技术,它的Z大优点是检测安全、可靠及精度高,而且它可以巡回在运行状态进行检测。超声测厚仪按工作原理分:有共振法、干涉法及脉冲反射法等。
由于脉冲反射法并不涉及共振机理,与被测物表面的光洁度关系不密切,所以超声波脉冲法测厚仪是Z受用户欢迎的一种仪表。
超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处理后,经液晶显示器显示厚度数值,它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。
超声波测厚仪,在采用国内外先进技术的基础上,运用单片机技术研制的一种低功耗低下限袖珍式的智能测量仪器,不仅有测量不同材质厚度的仪器,而且有单测钢,超薄型的,同时均可配套高温测厚探头。
测厚仪应用领域。由于超声波处理方便,并有良好的指向性,超声技术测量金属,非金属材料的厚度,既快又准确,无污染,尤其是在只许可一个侧面可按触的场合,更能显示其优越性,广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况,因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验,对设备安全运行及现代化管理起着主要的作用。
超声测厚仪仅是超声技术应用的一部分,还有很多领域都可以应用到超声技术。比如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波抛光、超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。
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超声波检测技术的现状
当超声波由一种介质入射到另一种介质时,由于在两种介质中的传播速度不同,在异质界面上会产生反射、折射和波型转换等现象。
当波在界面外产生折射时,入射角α的正弦与折射角β的正弦之比,等于入射波在diyi介质中的波速c1与折射波在第二介质中的波速c2之比,即: