波傳感器ppt課件(參考版)
2025-01-17 23:58本頁(yè)面
【正文】 ? 簡(jiǎn)單介紹 SAW的基本原理和主要優(yōu)點(diǎn)。 習(xí)題 ? 簡(jiǎn)述聲波的基本概念。在確定 ν、 λ、 θ中任意兩個(gè)參數(shù)后，即可測(cè)出第三個(gè)參數(shù)。利用微波多普勒效應(yīng)可以探測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的速度、方向與方位。當(dāng)被測(cè)物位升高到天線所在高度時(shí)，部分微波束被物體吸收，部分被反射，接收天線接收到的微波功率相應(yīng)減弱，經(jīng)檢波、放大與設(shè)定電壓比較，低于設(shè)定電壓值，微波計(jì)就發(fā)出被測(cè)物體位置高出設(shè)定物位的信號(hào)。 4. 微波物位計(jì) 如圖所示為微波物位計(jì)原理圖。由下終端器發(fā)射到被測(cè)金屬下表面的微波，經(jīng)全反射后又回到下終端器，再經(jīng)傳輸波導(dǎo)管回到環(huán)行器 A。微波信號(hào)源發(fā)出的微波，經(jīng)環(huán)行器 A、上傳輸波導(dǎo)管傳輸?shù)缴辖K端器。其原理圖如圖所示。當(dāng)微波場(chǎng)中有水分子時(shí)，偶極子受場(chǎng)作用而反復(fù)取向，不斷從電場(chǎng)中得到能量 (儲(chǔ)能 )，又不斷釋放能量 (放能 )，前者表現(xiàn)為微波信號(hào)的相移，后者表現(xiàn)為微波衰減。 微 波發(fā) 射 天 線微 波接 受 天 線sd微波液位儀 2. 微波濕度傳感器 水分子是極性分子，常態(tài)下成偶極子形式雜亂無(wú)章地分布著。波長(zhǎng)為 λ的微波信號(hào)從被測(cè)液面反射后進(jìn)入接收天線。 微波傳感器的應(yīng)用 1. 微波液位儀 微波液位儀原理如圖 729所示。 微波傳感器的分類與特點(diǎn) 根據(jù)微波傳感器的原理，微波檢測(cè)傳感器可分為反射式與遮斷式兩種。作為非線性的電子元件，在幾兆赫以下的頻率通?？捎冒雽?dǎo)體PN結(jié)，而對(duì)于頻率比較高的可使用肖特基結(jié)。 2. 微波檢測(cè)器 電磁波作為空間的微小電場(chǎng)變動(dòng)而傳播，所以要選擇使電流 —— 電壓特性呈現(xiàn)非線性的電子元件作為探測(cè)它的敏感探頭。為了使發(fā)射的微波具有尖銳的方向性，天線具有特殊的結(jié)構(gòu)。小型微波振蕩器也可以采用場(chǎng)效應(yīng)管。由于微波波長(zhǎng)很短，頻率很高 (300MHz~300GHz)，要求振蕩回路具有非常微小的電感與電容，故不能用普通電子管與晶體管構(gòu)成微波振蕩器。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?。? (5) 介質(zhì)對(duì)微波的吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成比例，水對(duì)微波的吸收作用最強(qiáng)。此外還有超聲波測(cè)厚，超聲波物位測(cè)量，超聲波流量測(cè)量等應(yīng)用。由于超聲波對(duì)人體無(wú)損害、操作簡(jiǎn)便、結(jié)果迅速、受檢查者無(wú)不適感、對(duì)軟組織成像清晰，因此，超聲波診斷儀已成為臨床上重要的現(xiàn)代診斷工具。超聲波探傷因具有檢測(cè)靈敏度高、速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而得到人們普遍的重視，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。 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。 超聲測(cè)距傳感器主要應(yīng)用于導(dǎo)航和避障，其它還有焊縫跟蹤，物體識(shí)別。 超聲波傳感器的應(yīng)用 1. 超聲測(cè)距傳感器 從發(fā)射器發(fā)出的超聲波，經(jīng)目標(biāo)反射后沿原路返回接收器所需的時(shí)問，即渡越時(shí)間。 1. 壓電式超聲波傳感器 壓電式超聲波探頭按其結(jié)構(gòu)和使用的波型不同又可分為直探頭、斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙晶探頭、聚焦探頭、水浸探頭、空氣傳導(dǎo)探頭和其它專用探頭等。 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。 超聲波傳感器的等效電路與阻抗特性 超聲波傳感器的選擇性用振子 Q值進(jìn)行評(píng)價(jià)， Q值是表示諧振頻率時(shí)振子振動(dòng)特性的尖銳程度。圖 (b)為阻抗特性，振子阻抗 Z隨頻率 f而變化， Z最小時(shí)為串聯(lián)諧振頻率 fr，最大時(shí)為并聯(lián)諧振頻率 fa。 超聲波傳感器的工作原理示意圖 下圖是超聲波傳感器的等效電路與阻抗特性。超聲波以疏密波形式傳播，送給超聲波接收器。 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖 下圖是雙晶振子超聲波傳感器的工作原理示意圖。 金屬板的中心有圓 錐形振子，發(fā)送超 聲波時(shí)，圓錐形振 子有較強(qiáng)的方向性， 高效率地發(fā)送超聲 波。在雙晶振子的兩面涂敷薄膜電極，分別用引線接到兩個(gè)電極上。 右圖是超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖。超聲檢測(cè)技術(shù)的基本原理通常是利用某種待測(cè)的非聲量 (如密度、濃度、強(qiáng)度、彈性、硬度、粘度、溫度、流量、液面、
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