什么是超声波传感器？工作原理是？分类有哪些？

随着技术的不断成熟，超声波传感器已被广泛运用于石油、农业、军事、水利等领域。那么，你知道什么是超声波传感器吗?了解它的工作原理吗?知晓它有哪些种类吗?本文将具体介绍。

1.超声波传感器

超声波传感器又被称为超声波传感器或超声波探头，是在超声频率范围内实现机械能与电能之间相互转换的装置，通俗来讲，是指用发射机以一定工作频率发射一个声音信号，该信号在空气中或水中传播遇到水面就会反射回来，由接收器接受该信号，再通过一系列的转换最终测童出水位或流速。

2.超声波传感器工作原理

超声波传感器由发送单元、接收单元、控制单元和电源单元等单元组成。发送单元组成部分有超声波信号发送器和可以将陶瓷振子产生的电振动能量变换成超声波能量的换能器。接收单元主要组成部分是换能器、放大电路，换能器可以接收超声波产生机械振动，并转换成电信号，再经过放大电路进行放大作为接收单元的输出。控制部分的功能是对发送单元发出的脉冲频率、占空比进行控制，控制单元控制发送单元发出一组超声波，声波到达被测物发生反射，接收单元接收反射的声波并转化为电能，最后通过控制单元输出电压信号。

3.超声波传感器发展历程

(1)超声波的发现

18世纪意大利传教士兼生物学家斯帕兰扎尼研究塥蝠在夜间活动时发现超声波;19世纪末到20世纪初物理学上发现了压电效应与反压电效应后，揭开了发展推广超声技术的篇章;1922年超声波的定义首次被提出，德国出现首例超声波治疗的发明专利。

(2)超声波传感器的应用过程

1929-1935年，前苏联科学家sokol开始应用超声波探测金属物体;1931年，科学家Mulhauser开始应用超声探测固体中的裂痕;科学家Fireatone和Simons分别于1940年和1945年发明了超声回波示波器;20世纪20年代至30年代超声开始在医学上的应用;二战期间人们利用超声波的回波形状和振幅对潜水艇进行探测;20世纪40年代医学家开始研究超声诊断;20世纪40年代末期超声治疗在欧美兴起，研究人员将超声波的研究成果应用于诊断胆石、乳房肿块和肿瘤等。

4.超声波传感器分类

按材料分，超声波传感器可分为压电式(电致伸缩式)超声波传感器、磁致伸缩式超声波传感器;

按适用环境分，超声波传感器可分为气体中的超声波传感器、液体中的超声波传感器;

按结构分，超声波传感器可分为高频式超声波传感器、开放式超声波传感器、防水式超声波传感器;

按检测模式分，超声波传感器可分为收发一体型超声波传感器、收发分体型超声波传感器。

以上梳理了超声波传感器的定义、原理及分类，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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