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超声波探头的主要材料有压电晶体及镍铁铝合金两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅等，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，同时接收到超声波时，也能转变成电能，所以可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。
小型超声波传感器，发送与接收略有差别，它适用于在空气中传播，工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-60，T/R-40-12等，其中T表示发送，R表示接收，40表示频率为40KHZ，16及12表示其外径尺寸，以毫米计。另有一种密封式超声波传感器。
超声波探头的特点是具有防水作用，但不能放入水中，可以作料位及接近开关用，它的性能较好。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；反射型用于材料探伤、测厚等。
工作原理：通过压电效应发射、接收超声波。640V的交变电压加至压电晶片银层，使面积相同间隔一定距离的两块金属极板，分别带上等量异种电荷形成电场，有电场就存在电场力，压电晶片处在电场中，在电场力的作用下发生形变，在交变电场力的作用下，发生变形的效应，称为逆压电效应，也是发射超声波的过程。
超声波是机械波，机械波是由振动产生的，超声波发现缺陷引起缺陷振动，其中一部分沿原路返回，由于超声波具有一定的能量，再作用到压电晶体上，使压电晶体在交变拉、压力作用下产生交变电场，这种效应称为正压电效应，是接收超声波的过程。正、逆压电效应统称为压电效应。
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