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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(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)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。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生效應(yīng)。隨著2017年地方兩會的落幕,大氣污染防治、水環(huán)境治理、土壤治理在地方政府工作報(bào)告中實(shí)現(xiàn)了全覆蓋。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段,必須產(chǎn)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(xí)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(jié)構(gòu),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。
縱觀當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展,我國傳感器根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域可分為工業(yè)、汽車電子、通信電子、消費(fèi)電子四大類。其中,工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品用傳感器占比約42%,而發(fā)展快的是汽車電子和通信電子應(yīng)用市場。統(tǒng)計(jì),截至2015年底,我國從事傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的企、事業(yè)單位共1700余家,從事MEMS研制、生產(chǎn)的企業(yè)有170余家,其中中小型企業(yè)占比約94%。根據(jù)用途則可分為力敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等。
從傳感器相關(guān)企業(yè)發(fā)展情況來看,小而散是當(dāng)前傳感器產(chǎn)業(yè)的顯著特征。統(tǒng)計(jì),截至2015年底,我國從事傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的企、事業(yè)單位共1700余家,從事MEMS研制、生產(chǎn)的企業(yè)有170余家,其中中小型企業(yè)占比約94%。
智能家庭安防系統(tǒng)由三部分組成,其中,家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控終端依次對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由設(shè)置于家庭內(nèi)部的各種安防傳感器、家庭智能網(wǎng)關(guān)組成。
安防傳感器一般包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)、燃?xì)鈧鞲衅鳌⑷梭w感應(yīng)器、振動傳感器、以及報(bào)警按鈕等,它們均作為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn),利用藍(lán)牙、wifi、zigbee等無線通訊技術(shù)接入。大量的傳感器構(gòu)建成的這個密布且無形的網(wǎng)絡(luò),保障了家庭的安全。
金融危機(jī)之后,全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速擁抱新技術(shù)時代。表現(xiàn)為新車型的推出速度越來越快、新技術(shù)的采用更加的廣泛、汽車領(lǐng)域相關(guān)數(shù)量不斷攀升等。而MEMS 曾被認(rèn)為只是玩具的新技術(shù)開始在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用,未來空間仍然十分巨大。
汽車領(lǐng)域環(huán)境、安全、娛樂三大需求催生了“三駕馬車”——新能源汽車、自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng),帶動汽車傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的階段。新能源汽車(電動汽車與燃料電池汽車)加大了對溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求;超聲波傳感器選擇選擇超聲波傳感器,首先看清楚傳感器的說明書或用途,不同的超聲波傳感器的輸出頻率或信號類型是不同的。自動駕駛刺激車身感知類傳感器(MEMS 壓力、陀螺儀、加速度計(jì)等)和環(huán)境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等)的需求;大勢所趨的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的子領(lǐng)域?qū)⑹擒嚶?lián)網(wǎng),而車聯(lián)網(wǎng)對各類汽車傳感器也有著強(qiáng)烈的剛需。