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超聲波距離傳感器技術原理

　　超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：

　　（1）工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量大，靈敏度也高。

　　（2）工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不產生失效。超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

　　（3）靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

我們都知道超聲波傳感器分為發射、接收、收發一體3種，但發射和接收的原理分別是怎樣的呢？當從超聲波發射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號時，壓電晶體會因變形而產生振動，振動頻率在20KHz以上，由此形成了超聲波。那么該超聲波經錐形共振盤共振放大后定向發射出去；接收傳感器接收到發射的超聲波信號后，促使壓電晶片變形而產生電信號，通過放大器放大電信號。自動駕駛刺激車身感知類傳感器(MEMS壓力、陀螺儀、加速度計等)和環境感知類傳感器(攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等)的需求。

發射頭是利用壓電效應來實現產生超聲波的，就是在發射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號，就可以產生超聲波。可以考慮利用單片機來實現，當然功率不大的可以用單片機來實現。

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。發射式的傳感器本身發射超聲波，再接受反饋的超聲波；接收式的傳感器本身不發射超聲波，是通過傳感器接收超聲波，將其轉換成電信號，進行測量。

智能家庭安防系統由三部分組成，其中，家庭無線傳感器網絡、互聯網、監控終端依次對應物聯網的感知層、網絡層、應用層。家庭無線傳感器網絡由設置于家庭內部的各種安防傳感器、家庭智能網關組成。

安防傳感器一般包括監控攝像機、燃氣傳感器、人體感應器、振動傳感器、以及報警按鈕等，它們均作為無線傳感網絡的一個節點，利用藍牙、wifi、zigbee等無線通訊技術接入。大量的傳感器構建成的這個密布且無形的網絡，保障了家庭的安全。