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超聲波是物體機械振動狀態(tài)的傳播形式。超聲波是指振動頻率大于20000Hz以上的聲波,其每秒的振動次數(shù)很高,超出了人耳聽覺的上限,人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業(yè)中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,并且在傳播過程中有衰減。通過太陽輻射傳感器室外風速探ce器,雨滴傳感器采集室外氣候信息,為電動窗簾提供控制的依據(jù)。超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律,與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質上的區(qū)別。
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?智能家庭安防系統(tǒng)由三部分組成,其中,家庭無線傳感器網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控終端依次對應物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡層、應用層。當從超聲波發(fā)射傳感器輸入頻率為40KHz的脈沖電信號時,壓電晶體會因變形而產(chǎn)生振動,振動頻率在20KHz以上,由此形成了超聲波。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)射的超聲波信號后,促使壓電晶片變形而產(chǎn)生電信號,通過放大器放大電信號。
發(fā)射頭是利用壓電效應來實現(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,就可以產(chǎn)生超聲波??梢钥紤]利用單片機來實現(xiàn),當然功率不大的可以用單片機來實現(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,是通過傳感器接收超聲波,將其轉換成電信號,進行測量。
傳感器工作原理介紹
在當前的空氣凈化領域,空氣質量傳感器幾乎已經(jīng)成為凈化設備的標配附件,其作用是對空氣中的PM2.5等顆粒物濃度進行監(jiān)測,工作原理如下:
在傳感器內部設有恒定光源(如紅外發(fā)光二極管),空氣通過光線時,其中的顆粒物會對其進行散射,造成光強的衰減。其相對衰減率與顆粒物的濃度成一定比例。
在與光源對角的另一側設有光線探ce器(如光電晶體管),它能夠探測到被顆粒物反射的光線,并根據(jù)反射光強度輸出PWM信號(脈寬調制信號),從而判斷顆粒物的濃度。對于不同粒徑的顆粒物(如PM10和PM2.5),其能夠輸出多個不同的信號加以區(qū)分。家庭無線傳感器網(wǎng)絡由設置于家庭內部的各種安防傳感器、家庭智能網(wǎng)關組成。