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下面我们一起学习一下HT超声波传感器原理与应用知识

超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，分为两种形式：横向振荡(横波)与纵和振荡(纵波)。在工业行业中主要采用纵向振荡。超声波不仅在气体、液体中传播直至可以在固体中传播，但与其传播速度大不相同。此外，超声波有折射和反射现象，在传播过程中有减弱的现状。在空气中传播超声波，其频率比较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中频率都为较高。但在空气中减弱比较快，而在液体及固体中传播，减弱就比较小，但传播较远。利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在各个行业得到广泛应用。

超声波应用有三种基本类型，透射型用于遥控器，防盗报警器、自动门、接近开关等；分离式反射型用于测距、液位或料位传感器；反射型用于材料探伤、测厚传感器等。

1、超声波传感器S的基本原理

超声波传感器运用到主要的材料有压电晶体(电致伸缩)与镍铁铝合金(磁致伸缩）两类。制作电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。超声波传感器的三个部分分为，超声换能器、处理单元和输出级。

首先处理单元对超声换能器加以电压激励，其受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器转入接受状态(相当于一个麦克风)，处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析，判断出收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是，则测量超声波的行程时间，根据测量的时间换算为行程，除以2，即为反射超声波的物体距离。

把超声波传感器安装在合适的位置，对准被测物变化方向发射超声波，就可测量物体表面与传感器的距离。

2、环境对超声波测量的影响

(1)空气温度的影响

声波行程时间受气温的影响程度为0.17%/K。也就是说40℃时的声速相对于20℃时改变了+3.4%，因此测量距离也会改变约+3.4%。如若选用的超声波传感器中有温度补偿功能，此影响可忽略不计。

(2)空气湿度的影响

从干燥的空气到饱和湿度的空气中，声速*多增加2%。因此测量距离改变*大也只有2%。实际现场中，空气湿度变化不会如此大，此影响一般小于1%。

(3)空气压力的影响

在一固定地点，正常情况下的气压波动为±5%，会造成声速波动约±0.6%。

(4)气流的影响

当风速大于50km/h时，声波速度及方向的改变会大于3%。在现场使用中，只有靠近被测物表面的几厘米的气流有可能大于20km/h，且垂直于测量方向，故对测量结果的影响可忽略。

(5)油雾的影响

只要防止油雾沉降在超声换能器的有效表面上说，就可避免它的影响。

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