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超声波传感器
　　

　　一般声控电路所用的声源如掌声、哨声、喇叭声等声响，它的声频范围从几百赫兹到十几千赫兹，人耳所能听到的声频范围从20Hz-20kHz，超过20kHz即称为超声频，也称为超声波。在声频范围内，自然界声音的种类极其丰富，因此一般声控电路受干扰产生误触发情况较多，可靠性较差。虽然采取了某些措施，如选频等措施，但对某些场合仍不能适应要求。而超声波由于它的干扰声源范围较小，而超声波发射、接收、换能元件本身对频率的响应又具有单峰特性，因此它的抗干扰性能较好。
　　超声波传感器是近年来出现的用于超声控制元件，它分为发射器和接收器。发射器将电磁振荡转换为超声波向空间发射。接收器将接收到的超声波进行声电转换变为电脉冲信号。常用的超声传感器有T40-XX和R40-XX系列、UCM-40T、UCM-40R等。其中T代表发射传感器，R代表接收传感器，它们都是成对使用的。
　　T/R40-XX系列超声传感器的外形及尺寸如图所示：

型号
A
B
C
D
E
T/R40-12
12.7
10.0
9.5
6.2
8.5
T/R40-16
16.2
13.0
12.2
9.2
10.0
T/R40-18A
18.0
15.0
14.2
10.8
11.8
T/R40-24A
23.8
13.8
14.6
10.2
11.8

频率特性曲线见下图：

从以上的图中可以得知，它的声压能级、灵敏度在40kHz时最大，所以电路一般选用40kHz作为传感器的使用频率，这个系列的超声传感器电性能参数如表：

型号
T/R40-12
T/R40-16
T/R40-18A
T/R40-24A
单位
中心频率
40±1
kHz
发射声压最小电平
112
115
115
115
dB
接收最小灵敏度
-67
-64
-64
-64
dB
最小带宽
发射头
5/100
6/103
6/100
6/103
kHz/dB
接收头
5/-75
6/-71
6/-71
6/-71
kHz/dB
电容
2500±25%
2400±25%
2400±25%
2400±25%
pF


　　超声传感器的工作原理如下：当40KH的脉冲电信号由两引线输入后，由压电陶瓷激励器和谐振片转换成机械振动，经锥形辐射器将超声振动信号向外发射出去。发射出的超声波向空中四面八方直线传播，遇有障碍物后它可以发生反射。

接收器在收到由发射器传来的超声波后，使内部的谐振片谐振，通过声电转换作用将声能转换为电脉冲信号，然后输入信号放大器，最后驱动执行器使电路动作。

 

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