超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波傳感器在測(cè)距系統(tǒng)中的應(yīng)用超聲測(cè)距大致有以下方法：①取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓（其幅值基本固定）與距離成正比，測(cè)量電壓即可測(cè)得距離。以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。 超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。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(gòu)成晶片的材料可以有許多種。超聲波傳感器主要材料有壓電晶體（電致伸縮）及鎳鐵鋁合金（磁致伸縮）兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（PZT）等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接shou器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送，也能作接收。超聲波傳感器由發(fā)送傳感器（或稱波發(fā)送器）、接收傳感器（或稱波接shou器）、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成，換能器作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射；而接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成，換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，將其變換成電能量，作為傳感器接手器的輸出，從而對(duì)發(fā)送的超聲波進(jìn)行檢測(cè)?？刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。

我們都知道超聲波傳感器分為發(fā)射、接收、收發(fā)一體3種，但發(fā)射和接收的原理分別是怎樣的呢？當(dāng)從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號(hào)時(shí)，壓電晶體會(huì)因變形而產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)頻率在20KHz以上，由此形成了超聲波。現(xiàn)在工業(yè)用的輸出的都是一束束的脈沖信號(hào)，其中信息內(nèi)容包括調(diào)制信號(hào)、載聘，裁聘除了具有裁波的作用外還具有加密或同別的信號(hào)隔離或抗干擾之用，調(diào)制信號(hào)包含數(shù)據(jù)位等工作信息。那么該超聲波經(jīng)錐形共振盤共振放大后定向發(fā)射出去；接收傳感器接收到發(fā)射的超聲波信號(hào)后，促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)放大器放大電信號(hào)。

發(fā)射頭是利用壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生超聲波的，就是在發(fā)射頭不斷給出一定頻率的如40KHz的電壓信號(hào)，就可以產(chǎn)生超聲波。可以考慮利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然功率不大的可以用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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(fā)射式的傳感器本身發(fā)射超聲波，再接受反饋的超聲波；接收式的傳感器本身不發(fā)射超聲波，是通過(guò)傳感器接收超聲波，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)行測(cè)量。

對(duì)于智能家居來(lái)說(shuō)，傳感器扮演著相當(dāng)于人的眼睛、耳朵、鼻子等的功能，是所有分析數(shù)據(jù)的入口，沒(méi)有了傳感系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)無(wú)疑是“殘疾”的系統(tǒng)，它沒(méi)有自我感知能力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能。超聲波是指振動(dòng)頻率大于20000Hz以上的聲波，其每秒的振動(dòng)次數(shù)很高，超出了人耳聽(tīng)覺(jué)的上限，人們將這種聽(tīng)不見(jiàn)的聲波叫做超聲波。傳感器及其解決方案可以不斷電判斷用戶的身體與生活狀態(tài)、深度學(xué)習(xí)用戶的喜好，連續(xù)監(jiān)測(cè)用戶的生命特征的信號(hào)、監(jiān)控家居設(shè)備狀態(tài)以及室內(nèi)外的環(huán)境與天氣，這對(duì)智能家居實(shí)現(xiàn)真正的人性化創(chuàng)造了基礎(chǔ)。在未來(lái)，傳感器的技術(shù)將更精準(zhǔn)、迅速。所謂精準(zhǔn)就是為系統(tǒng)提供對(duì)口、有效的數(shù)據(jù)，也就是不會(huì)誤報(bào)、漏報(bào)等情形；準(zhǔn)確就是提供精度更高、誤差范圍更小的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不會(huì)失真；迅速就是反應(yīng)靈敏度高、響應(yīng)快，以滿足智能家居應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

在預(yù)成型過(guò)程中插入經(jīng)修整的碳纖維后， 我們的超聲波傳感器會(huì)檢查機(jī)械抓手是否正確抓持模墊。超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。這樣，它們就能夠確保碳纖維坯料的正確成型。可能影響光電式傳 感器的粉塵和污垢對(duì)超聲波傳感器毫無(wú)影響。與電容式傳感器不同，這些堅(jiān)固且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的傳感器完全忽視可能出現(xiàn)的一切靜電放電。

測(cè)量范圍大（25 mm至6 m），即使物體間距較大，也依然如此

分辨率高，無(wú)盲區(qū)，極為

不易受污垢或粉塵等環(huán)境影響