超聲波傳感器的性能

超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號（通常是電信號）的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于20kHz的機械波。它具有頻率高、波長短、衍射現(xiàn)象小、特別是方向性好等特色，可以轉化為射線，沿一個方向傳播。超聲波具有很強的穿透液體和固體的能力，尤其是對陽光不透明的固體。超聲波撞擊雜質或界面時，會產生明顯的反射，形成反射回波，撞擊運動物體時，會產生多普勒效應。 超聲波傳感器廣泛應用于工業(yè)、生物醫(yī)學等領域。

常用的超聲波傳感器由可以發(fā)射和接收超聲波的壓電晶片組成。低功率超聲探頭主要用于測試。它有多種不同的結構，可分為直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、面波探頭（表層波）、蘭姆波探頭、雙探頭（一個探頭發(fā)射，一個接收檢測）等。

超聲波傳感器探頭的核心是安裝在塑料或金屬外殼中的壓電芯片。晶片可以由多種材料構成。晶圓的大小，如直徑、厚度等也不同，因此每個探針的性能也不同，使用前需要了解其性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：

1、工作頻率

工作頻率是壓電晶片的諧振頻率。當兩端施加的交流電壓的頻率等于芯片的諧振頻率時，輸出能量高，靈敏度也高。

2、工作溫度

由于壓電材料的居里點一般都比較高，特別是用于診斷的超聲波傳感器探頭功率比較小，所以工作溫度比較低，可以長時間工作而不會出現(xiàn)故障。醫(yī)用超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

3、靈敏度

超聲波傳感器的性能很大程度上取決于制造晶圓本身。機電耦合系數大，靈敏度高；否則，靈敏度低。

4、方向性

指超聲波傳感器的檢測范圍。