超声波传感器的性能指标

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种震动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生震动的，具有频率高、波长短、绕射现象小，特别的方向性好，能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。

超声波碰到杂志或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器或者超声探头。

超声波传感器

超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声波探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。

超声波的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能不同的，使用前必须预先了解它的性能，超声波传感器的主要性能指标包括：灵敏度主要取决于制作晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。

工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量大，灵敏度也高。由于压电材料的距离点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作稳定比较低，可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声波探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。