EN
返回上一级 
超声波传感器是一种将超声波信号转换成其它能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波，可以广泛应用在物位 (液位)监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域。
超声波传感器的工作原理是由探头发出高频超声波脉冲，当遇到被测物体表面时，该声波被反射回来，部分反射回波被探头接收并转换成电信号。然后根据声波发射与接收的时间差，以及声波的传播速度来计算距离或者位置。
超声波传感器有以下几点优缺点：
优点：
- 结构简单，制造方便，成本较低。
- 超声波对雨、雪、的穿透力强，可以在恶劣天气下工作。
- 超声波对光照和色彩不敏感，可以用于识别透明以及反射性差的物体。
- 不容易受环境电磁场的干扰。
- 反应速度灵敏，距离远，适用范围广、精度高。
- 可以进行定位和定量。
- 对人体无害。
缺点：
- 测距速度不如激光测距和毫米波测距。
- 超声波有一定的扩散角，只能测量距离，不可以测量方位，所以只能在低速 (如泊车)时使用，且必须在汽车的前、后保险杠不同方位上安装多个超声波传感器。
- 发射信号和余振的信号都会对回波信号造成覆盖或者干扰，因此在低于某一距离后就会丧失探测功能，这就是普通超声波传感器的探测距离必须大于30cm的原因之一，若小于这个距离，则系统无法探测障碍物。因此，比较好的解决办法是在安装超声波传感器的同时安装摄像头。
- 压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用超声波传感器功率较小，工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。但是，在高温、高压、强辐射等恶劣环境下使用时，压电材料会发生相变或者老化而失效。
超声波传感器有以下几个典型的应用案例：
- 超声波液位计：利用超声波脉冲回波法实现液位测量的仪表。具有非接触、稳定可靠、易于安装和维护等特点。可以用于石油、化工、电力、水处理、水文和环保监测等行业的敞开式槽池中的连续性液位测量，如污水废水槽池和水利水文测量。
- 倒车雷达：利用超声波传感器检测后方障碍物的距离，并通过显示器或蜂鸣器给驾驶员以视觉或听觉的提示，防止碰撞发生。是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置。
- 集装箱状态探测：利用超声波传感器向集装箱内部发出声波，并根据反射回来的信号分析集装箱的状态，如满、空或半满等。可以提高物流效率和安全性。
- 透明物体检测：利用超声波对光照和色彩不敏感的特点，可以识别透明以及反射性差的物体。例如，在食品加工厂中，可以实现塑料包装检测的闭环控制系统。
结论：通过对超声波传感器的原理、优缺点及应用案例的介绍，可以看出超声波传感器是一种非接触式的距离或位置测量仪器，具有很多优点，但也有一些局限性。因此，在使用超声波传感器时，需要根据具体的应用场景和要求，选择合适的型号和参数，以及配合其他传感器或设备，以提高测量的准确性和效率。
