T/R-40-XX系列通用型超声波发射/接收传感器
T/R-40-XX系列超声波传感器是得用压电效应工作的传感器,通常我们又称之为换能器。其振子用压电陶制成,加上共振喇叭可提高动作灵敏度,当处于发射状态时,外加共振频率的电压能产生超声波,将电能转化为机械能。当处于接收状态时,又能很灵敏的探测到共振频率的超声波,将机械能转化为电能。此类传感器最适用于防盗报警和遥控使用。
(1) 外形、尺寸及电路符号
T/R-40-XX系列超声波传感器分为发射和接收两种,发射器型号为T-40-XX,接收器型号为R-40-XX。它们适用于以空气作为传播媒介的遥控发射、接收电路中使用。图1-1给出了此型号超声波传感器的外形图、外形尺寸及电路符号。
图1-1、2、3中所示的传感器尺寸为T/R-40-16型号的尺寸,另外此系列超声波传感器还有T/R-40-12、T/R-40-18A、T/R-40-24A三种型号,使用时可根据具体情况选择使用。它们的具体外形尺寸见表1.
表1 外形尺寸
型号 |
A(mm) |
B(mm) |
C(mm) |
D(mm) |
T/R-40-12 |
12.7 |
9.5 |
6.2 |
8.5 |
T/R-40-16 |
16.2 |
12.2 |
9.2 |
10.0 |
T/R-40-18A |
18.0 |
14.2 |
10.8 |
11.8 |
T/R-40-24A |
23.8 |
14.6 |
10.2 |
11.8 |
(2)主要电气参数
T/R-40-XX系列超声波传感器典型工作频率为(40±1)kHz,其它电气参数见表2.
型号 |
声压电平 |
接收灵敏度 |
工作频率(kHz) |
带宽(kHz) |
电容(pF) |
在40.0kHz时 |
发送 |
接收 |
T/R-40-12 |
>112dB |
最小值为-67dB |
(40±1)kHz |
最 小5/100dB |
最小5/-75dB |
(2500±25)% |
T/R-40-16 |
>115dB |
最小值为-67dB |
(40±1)kHz |
最 小6/103dB |
最小6/-71dB |
(2400±25)% |
T/R-40-18A |
>115dB |
最小值为-67dB |
(40±1)kHz |
最 小6/103dB |
最小6/-71dB |
(2400±25)% |
T/R-40-24A |
>115dB |
最小值为-67dB |
(40±1)kHz |
最 小6/100dB |
最小6/-71dB |
(2400±25)% |
备注 |
1、T/R-40-XX中“XX”表示传感器外径尺寸;2、T为发射器,R为接收器 |
(2) 工作原理及应用
当施加于超声波传感器两电极上40kHz的振荡脉冲时,发射器工作爱人腔内发生振动效应,产生40kHz的超声振荡机械波向空中辐射。接收传感器回收到40kHz的超声振荡波时,接收器中的谐振腔(片形振子)和外部40kHz的超声波发生共振,将超声波转换成电信号去控制电子电路工作,从而达到遥控的目的。由于超声波换能器(收、发)均工作于40kHz频率,所以只要有40kHz的超声波产生媃中被接收器接收。如果发射器的调制信号含有编码功能,则接收电路的放大电路中必须有相应的解码器方可工作。此类遥控接收器基本应用电路类型分为三种:
1)、直射型,主要用于遥控及报警电路;
2)、分离反射型,主要用于测距、料位测量等电路;
3)、反射型,主要用于材料的探伤、测厚等电路。下面简单介绍几种此类超声波传感器构成的超声波发射/接收应用电路。
a.分立件构成的超声波发射电路