波傳感器ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 微波多普勒傳感器的應(yīng)用非常廣泛，例如多普勒測(cè)速儀可用于交通管制的車輛測(cè)速雷達(dá)，水文站用的流速測(cè)定儀，海洋氣象站用來(lái)測(cè)定海浪與熱帶風(fēng)暴，火車進(jìn)站速度監(jiān)控等。因此被測(cè)金屬的厚度與微波傳輸過程中的電行程長(zhǎng)度密切相關(guān)，即被則金屬厚度增大時(shí)微波電行程長(zhǎng)度便減少。在外電場(chǎng)作用下，偶極子會(huì)形成定向排列。在靈敏度特性要求特別高的情況下可使用超導(dǎo)材料的約瑟夫遜結(jié)檢測(cè)器、 SIS(Safetyinstrumented system)檢測(cè)器等超導(dǎo)隧道結(jié)元件，而在接近光的頻率區(qū)域可使用由金屬－氧化物－金屬構(gòu)成的隧道結(jié)元件。構(gòu)成微波振蕩器的器件有速調(diào)管、磁控管或某些固體元件。 3. 超聲波診斷儀 超聲波診斷儀是通過向體內(nèi)發(fā)射超聲波 (主要采用縱波 )，然后接收經(jīng)人體各組織反射回來(lái)的超聲波并加以處理和顯示，根據(jù)超聲波在人體不同組織中傳播特性的差異進(jìn)行診斷的。 2. 磁致超聲波型超聲波傳感器 此外還有電磁型超聲波傳感器，有振動(dòng)板的超聲波傳感器，彈性表面波傳感器，光纖超聲波傳感器等類型的超聲波傳感器。圖 (a)為等效電路，相當(dāng)于 L0、 C0、 R0串聯(lián)與 CP并聯(lián)的電路，這些參數(shù)之間關(guān)系如圖所示。雙晶振子為正方形，正方形的左右兩邊由圓弧形凸起部分支撐著， 這兩處的支點(diǎn)就成 為振子振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)。超聲波的波型、轉(zhuǎn)換方式以及傳輸速度等方面同聲波一致。吸附膜吸收了環(huán)境中的某種特定氣體，使基片表面性氣體成分的含量增多。這種周期性的應(yīng)變就產(chǎn)生沿叉指換能器兩側(cè)表面?zhèn)鞑コ鋈サ?SAW，其頻率等于所施加電信號(hào)的頻率。 3. 體積小，質(zhì)量小，功耗低，易于集成。 (a)被動(dòng)式聲吶 (b)主動(dòng)式聲吶 幾種水聲設(shè)備的工作示意圖 當(dāng)水聲換能器工作在發(fā)射狀態(tài)時(shí)，它的任務(wù)就是把電的振蕩能轉(zhuǎn)換為機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)能，再推動(dòng)水介質(zhì)向外輻射聲能量。當(dāng)膜片在聲波作用下振動(dòng)時(shí)，膜片與固定電極間的距離發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。阻抗變換型聲敏傳感器是由電阻絲應(yīng)變片或半導(dǎo)體應(yīng)變片粘貼在膜片上構(gòu)成的。 ② 聲強(qiáng)級(jí) (LI) 聲強(qiáng)級(jí) LI是指測(cè)量的聲強(qiáng) I與參考聲強(qiáng) Iref比值取常用對(duì)數(shù)，再乘以 10，單位為分貝 (dB)，即 2 0 l g ( )pr e fPL d BP?1 0 l gIr e fILI?③ 聲功率級(jí) (LW) 聲功率級(jí)是指測(cè)量的聲功率 W與參考功率 Wref的比值取常用對(duì)數(shù)，再乘以 10，單位為分貝 (dB)，即 1 0 l gWr e fWLW?式中，參考功率 Wref =1012，為 1HZ時(shí)聽閾聲功率值。通常所說的聲壓，是指一段時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)聲壓的均方根值 (即有效聲壓 )，故總是正值。 聲傳感器 1. 聲波 聲波與振動(dòng)是緊密相關(guān)的，機(jī)械振動(dòng)常常引起聲輻射。不同形式的波雖然在產(chǎn)生機(jī)制、傳播方式和與物質(zhì)的相互作用等方面存在很大差別，但在傳播時(shí)卻表現(xiàn)出多方面的共性，可用相同的數(shù)學(xué)方法描述和處理。頻率超過 20kHz的機(jī)械波稱為超聲波。它是指單位時(shí)間內(nèi) (每秒鐘 )，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，用符號(hào) I表示，單位為 W/m2。聲敏傳感器的種類很多，按測(cè)量原理可分為壓電、電致伸縮效應(yīng)、電磁感應(yīng)、靜電效應(yīng)和磁致伸縮等等。 壓電聲敏傳感器 可廣泛用于水聲 器件、微音器和 噪聲計(jì)等方面。下面介紹一種音響傳感器 ——水聽器。 SAW傳感器主要有以下優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)在發(fā)射叉指換能器上施加適當(dāng)頻率的交流電信號(hào)后，在電基片內(nèi)部的電場(chǎng)分布如圖所示。由于敏感膜片受到的壓力與該作用力引起的 SAW振蕩器輸出頻率的變化具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此通過測(cè)量 SAW的輸出頻率偏移，即可得知壓力的大小。超聲波的應(yīng)用都必須借助于超聲波探頭(換能器或傳感器 )來(lái)實(shí)現(xiàn)。 右圖是超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖。超聲波以疏密波形式傳播，送給超聲波接收器。 1f 2f 超聲波傳感器的分類 超聲波探頭按其工作原理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等。 2. 超聲波探傷儀 超聲波探傷是無(wú)損探傷技術(shù)中的一種主要檢測(cè)手段。既具有電磁波的性質(zhì)，又不同于普通無(wú)線電波和光波，是一種相對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波，微波具有下列特點(diǎn)： (1) 空間輻射的裝置容易制造； (2) 遇到各種障礙物易于反射； (3) 繞射能力較差； (4) 傳輸特性良好，傳輸過程中受煙、火焰、灰塵、強(qiáng)光等的影響很小； (5) 介
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