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我們都知道超聲波傳感器分為發(fā)射、接收、收發(fā)一體3種,但發(fā)射和接收的原理分別是怎樣的呢?當(dāng)從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號(hào)時(shí),壓電晶體會(huì)因變形而產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)頻率在20KHz以上,由此形成了超聲波。2、煙霧報(bào)警器,利用煙敏電阻來(lái)測(cè)量煙霧濃度,從而達(dá)到報(bào)警目的。那么該超聲波經(jīng)錐形共振盤共振放大后定向發(fā)射出去;接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號(hào)后,促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號(hào),通過(guò)放大器放大電信號(hào)。
發(fā)射頭是利用壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生超聲波的,就是在發(fā)射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號(hào),就可以產(chǎn)生超聲波??梢钥紤]利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然功率不大的可以用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
超聲波傳感器的頻率主要有2種,分別是25KHz和40KHz;超聲波是一種頻率大于20KHz的音波。發(fā)射式的傳感器本身發(fā)射超聲波,再接受反饋的超聲波;接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波,是通過(guò)傳感器接收超聲波,將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),進(jìn)行測(cè)量。
縱觀當(dāng)前國(guó)內(nèi)發(fā)展,我國(guó)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。新能源汽車(電動(dòng)汽車與燃料電池汽車)加大了對(duì)溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求。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(chǎng)。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(lái)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(guó)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%。
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(shí)代。表現(xiàn)為新車型的推出速度越來(lái)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(kāi)始在汽車領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用,未來(lái)空間仍然十分巨大。
汽車領(lǐng)域環(huán)境、安全、娛樂(lè)三大需求催生了“三駕馬車”——新能源汽車、自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng),帶動(dòng)汽車傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的階段。接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號(hào)后,促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號(hào),通過(guò)放大器放大電信號(hào)。新能源汽車(電動(dòng)汽車與燃料電池汽車)加大了對(duì)溫度、氣體、壓力、電控等傳感器的需求;自動(dòng)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(shì)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(duì)各類汽車傳感器也有著強(qiáng)烈的剛需。