第四章 常用傳感器技術(shù)

1、第第4章章 常用傳感器技術(shù)常用傳感器技術(shù) 本章學(xué)習(xí)要求，了解電阻應(yīng)變式傳感器、電感式、電容式、壓電式、磁電式、熱電式和超聲波傳感器的基本原理和主要技術(shù)特性。4.1 電阻應(yīng)變式傳感器4.1.1電阻應(yīng)變式傳感器概述n一、電阻應(yīng)變式傳感器可用來(lái)測(cè)量哪些參數(shù)？n力、力矩、位移、加速度等4.1.1 電阻應(yīng)變式傳感器概述n二、電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)有何獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)？n1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，性能穩(wěn)定、可靠；n2.易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化，多點(diǎn)同步測(cè)量及遠(yuǎn)距離測(cè)量；n3.靈敏度高，測(cè)量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量；n三、電阻應(yīng)變式傳感器的構(gòu)成n彈性敏感元件+電阻應(yīng)變片n四、基本原理n被測(cè)量的變化電阻應(yīng)變片阻值變化電信號(hào)

2、輸出4.1.2 電阻應(yīng)變片n一、材料的應(yīng)變效應(yīng)n含義：導(dǎo)體材料在外力的作用下發(fā)生機(jī)械變形，其電阻值也相應(yīng)地發(fā)生變化原阻值2rlAlRn一、材料的應(yīng)變效應(yīng)n金屬材料的應(yīng)變電阻效應(yīng)n半導(dǎo)體材料的應(yīng)變電阻效應(yīng)n兩種材料應(yīng)變效應(yīng)的異同：n相同點(diǎn)：其l、A和在外力作用下均發(fā)生變化n不同點(diǎn)：金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)主要體現(xiàn)在幾何尺寸變化所致；而半導(dǎo)體材料則體現(xiàn)在電阻率變化帶來(lái)的應(yīng)變效應(yīng)4.1.2 電阻應(yīng)變片4.1.2 電阻應(yīng)變片n二、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)4.1.2 電阻應(yīng)變片n三、應(yīng)變片的種類(lèi)、材料及參數(shù)4.1.2 電阻應(yīng)變片n三、應(yīng)變片的種類(lèi)、材料及參數(shù)4.1.2 電阻應(yīng)變片n三、應(yīng)變片的種類(lèi)、材料及參數(shù)n金屬薄

3、膜應(yīng)變片n半導(dǎo)體應(yīng)變片n基于壓阻效應(yīng)即半導(dǎo)體材料的電阻率隨作用力變化而變化的效應(yīng)。4.1.2 電阻應(yīng)變片n四、電阻應(yīng)變片的主要特性n靜態(tài)特性n（1）靈敏系數(shù)（K）由得靈敏系數(shù)其中， 為應(yīng)變片軸向應(yīng)變xKRRxRRK)(x4.1.2 電阻應(yīng)變片n四、電阻應(yīng)變片的主要特性n靜態(tài)特性（2）機(jī)械滯后（Zj)4.1.2 電阻應(yīng)變片n四、電阻應(yīng)變片的主要特性n靜態(tài)特性n（3）蠕變和零漂n（4）應(yīng)變極限4.1.2 電阻應(yīng)變片n四、電阻應(yīng)變片的主要特性n動(dòng)態(tài)特性n（1）對(duì)正弦應(yīng)變波的響應(yīng)4.1.2 電阻應(yīng)變片n四、電阻應(yīng)變片的主要特性n動(dòng)態(tài)特性n（2）對(duì)階躍應(yīng)變波的響應(yīng)n（3）疲勞壽命4.2 電感式傳感器4.

4、2.1 電感式傳感器概述n一、電感式傳感器是怎樣的一種傳感器？如何分類(lèi)？n利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如位移、壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感量L或互感量M的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電量輸出的傳感器。n分類(lèi)：按工作原理分，可分為變磁阻式、變壓器式和電渦流式傳感器4.2.1 電感式傳感器概述n二、電感式傳感器有何優(yōu)缺點(diǎn)？n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :工作可靠，壽命長(zhǎng)；靈敏度高，分辨率高；測(cè)量精度高，線性好；性能穩(wěn)定，重復(fù)性好。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：靈敏度、線性度和測(cè)量范圍相互制約，存在交流零位信號(hào)，傳感器自身頻率響應(yīng)低，不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。n三、主要應(yīng)用n位移測(cè)量及可轉(zhuǎn)換為位移變化的機(jī)械量測(cè)量4.2.2 變磁阻式傳

5、感器n一、工作原理（4-2）（4-1）4.2.2 變磁阻式傳感器n一、工作原理（4-3）4.2.2 變磁阻式傳感器n一、工作原理（4-3）（4-4）（4-5）4.2.2 變磁阻式傳感器n二、輸出特性4.2.2 變磁阻式傳感器n二、輸出特性4.2.2 變磁阻式傳感器n三、應(yīng)用4.2.2 變磁阻式傳感器n三、應(yīng)用4.2.3 差動(dòng)變壓器式傳感器n一、工作原理n螺線管式差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)n線圈排列方式4.2.3 差動(dòng)變壓器式傳感器n一、工作原理4.2.3 差動(dòng)變壓器式傳感器n二、基本特性 次級(jí)開(kāi)路時(shí)：4.2.3 差動(dòng)變壓器式傳感器n二、基本特性輸出電壓有效值：輸出電壓有效值：分析：分析：3. 3. 活動(dòng)銜

6、鐵處于向下移動(dòng)時(shí)，活動(dòng)銜鐵處于向下移動(dòng)時(shí)，4.3 電容式傳感器4.3.1 概述n一、電容式傳感器是怎樣的一種傳感器？如何分類(lèi)？n將被測(cè)量如尺寸、位移、壓力等非電量的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電量輸出的傳感器。n分類(lèi)：按工作原理分，可分為變極距式（變間隙型）、變面積式和變介質(zhì)式傳感器4.3.1 概述n二、電容式傳感器有何優(yōu)點(diǎn)？n優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，分辨率高；可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量；動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；溫度穩(wěn)定性好；能在高溫輻射和強(qiáng)振動(dòng)等惡劣環(huán)境下工作。n缺點(diǎn)：電容量??；功率小，輸出阻抗高，負(fù)載能力差。n三、主要應(yīng)用n位移、振動(dòng)、角度、加速度以及壓力、液面、成分含量等4.3.1 概述n四、

7、基本原理4.3.2 電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)n一、變極距型電容傳感器1. 基本原理基本原理2. 測(cè)量范圍測(cè)量范圍 2525200m200m，廣泛應(yīng)用于微位移，廣泛應(yīng)用于微位移測(cè)量中測(cè)量中4.3.2 電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)n二、變面積型電容傳感器1. 直線位移電容式傳感器基本原理直線位移電容式傳感器基本原理4.3.2 電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)n二、變面積型電容傳感器2. 角位移電容式傳感器基本原理角位移電容式傳感器基本原理4.3.2 電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)n三、變介質(zhì)型電容傳感器1. 無(wú)介質(zhì)插入時(shí)初始電容無(wú)介質(zhì)插入時(shí)初始電容2. 有介質(zhì)插入時(shí)有介質(zhì)插入時(shí)4.3.2 電容式傳感器工作原

8、理和結(jié)構(gòu)n三、變介質(zhì)型電容傳感器3. 電容式液位檢測(cè)器原理電容式液位檢測(cè)器原理 電容量大小計(jì)算：電容量大小計(jì)算：4.3.3 電容式傳感器的靈敏度及非線性n靈敏度及非線性度表達(dá)式（變極距型電容傳感器）靈敏度：靈敏度：非線性度：非線性度：001CCKg0001CC4.3.3 電容式傳感器的靈敏度及非線性n靈敏度及非線性度表達(dá)式（變極距型電容傳感器）存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題： 靈敏度的提高與非線性度的減小不可兼得靈敏度的提高與非線性度的減小不可兼得 解決問(wèn)題：解決問(wèn)題： 采用差動(dòng)平板電容傳感器采用差動(dòng)平板電容傳感器差動(dòng)平板電容傳感器的優(yōu)勢(shì)：差動(dòng)平板電容傳感器的優(yōu)勢(shì)： 1.提高靈敏度兩倍提高靈敏度兩倍 2

9、.大大降低了非線性度大大降低了非線性度4.4 壓電式傳感器4.4.1 壓電式傳感器工作原理n一、壓電式傳感器是怎樣的一種傳感器？n利用某些電介質(zhì)（如石英晶體、壓電陶瓷、高分子材料）的壓電效應(yīng)工作。4.4.1 壓電式傳感器工作原理n二、何為壓電效應(yīng)4.4.1 壓電式傳感器工作原理n三、壓電材料n分類(lèi)：n壓電晶體（單晶）n壓電陶瓷（多晶半導(dǎo)瓷）n新型壓電材料（包括壓電半導(dǎo)體及有機(jī)高分子壓電材料）n主要特性參數(shù)n壓電常數(shù)、彈性常數(shù)、介電常數(shù)、機(jī)械耦合系數(shù)、電阻、居里點(diǎn)4.4.1 壓電式傳感器工作原理n三、壓電材料n1.壓電晶體4.4.1 壓電式傳感器工作原理n三、壓電材料n1.壓電晶體4.4.1 壓

10、電式傳感器工作原理n三、壓電材料n1.壓電晶體n壓電效應(yīng)機(jī)理4.4.1 壓電式傳感器工作原理n三、壓電材料n2.壓電陶瓷n壓電陶瓷的極化4.4.2壓電式傳感器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)n一、基本結(jié)構(gòu)超聲波美容儀器用壓電陶瓷晶片4.4.2壓電式傳感器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)n二、應(yīng)用特點(diǎn)n1.靈敏度及分辨率高；n2.線性范圍大；n3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，可靠性好，壽命長(zhǎng)；n4.體積小，重量輕，剛度、強(qiáng)度承載能力大；n5.動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；n6.易于量產(chǎn)化，使用方便；n7.適用于近測(cè)、遙測(cè)。4.5 磁電式傳感器4.5.1 概述n一、磁電式傳感器是怎樣的一種傳感器？n通過(guò)磁電作用將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器。4.5.1

11、 概述n二、特點(diǎn)及用途n優(yōu)點(diǎn)：n不需要外部電源n電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出阻抗小n具有較寬的頻率范圍:10 1 000 Hzn缺點(diǎn)：n體積與重量較大n用途：n用于測(cè)量振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩等4.5.1 概述n三、分類(lèi)n磁電感應(yīng)式傳感器n恒定磁通式，又稱(chēng)動(dòng)圈式傳感器n變磁通式，又稱(chēng)磁阻式傳感器n霍爾式傳感器4.5.2 磁電感應(yīng)式傳感器n一、工作原理n1.電勢(shì)的表達(dá)式4.5.2 磁電感應(yīng)式傳感器n一、工作原理n2.變磁通式磁電傳感器結(jié)構(gòu)4.5.2 磁電感應(yīng)式傳感器n一、工作原理n3.恒磁通式磁電傳感器結(jié)構(gòu)4.5.2 磁電感應(yīng)式傳感器n二、基本特性n1.測(cè)量電路與參數(shù)4.5.2 磁電感應(yīng)式傳感器n二、基本特

12、性n2.測(cè)量誤差n（1）非線性誤差 傳感器線圈運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí)，產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由此產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)方向與工作磁場(chǎng)方向相反，減弱了工作磁場(chǎng)的作用，使傳感器的靈敏度隨著被測(cè)速度的增大而降低。n（2）溫度誤差I(lǐng)IdSdBDldRSBlR4.5.3 霍爾式傳感器n一、霍爾效應(yīng)4.5.3 霍爾式傳感器n二、霍爾元件基本結(jié)構(gòu)4.5.3 霍爾式傳感器n三、霍爾元件基本特性n1.激勵(lì)電流n2.輸入電阻及輸出電阻n3.不等位電勢(shì)和不等位電阻n4.寄生直流電勢(shì)n5.霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)不等位電阻：不等位電阻：4.6 熱電式傳感器4.6.1 課題導(dǎo)入n一、熱電式傳感器概述n二、熱電偶的特點(diǎn)及應(yīng)用4.6.2

13、 熱電偶n一、基本原理n二、類(lèi)型及結(jié)構(gòu)4.6.3 熱電阻n一、金屬熱電阻n二、半導(dǎo)體熱敏電阻4.6.1 課題導(dǎo)入n一、熱電式傳感器概述n概念n利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的裝置。n分類(lèi)n熱電偶溫度傳感器n電阻式溫度傳感器：金屬熱電式傳感器（熱電阻）、半導(dǎo)體式傳感器（熱敏電阻）4.6.1 課題導(dǎo)入n二、熱電偶的特點(diǎn)及應(yīng)用n特點(diǎn)n性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便n測(cè)溫范圍寬n熱慣性小、準(zhǔn)確度高n輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳輸n應(yīng)用n工業(yè)、科研領(lǐng)域4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電效應(yīng)n發(fā)現(xiàn)者：德國(guó)物理學(xué)家（T.J.Seebeck）n內(nèi)容：將兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體組成閉合回路，若兩個(gè)連

14、接處的溫度不同，兩導(dǎo)體之間將產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)，回路中將形成一定大小的電流。4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電效應(yīng)n接觸電勢(shì)n溫差電勢(shì)4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電效應(yīng)n接觸電勢(shì)n溫差電勢(shì)4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電偶基本定律n中間導(dǎo)體定律當(dāng)三個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度均為T(mén)0時(shí)：當(dāng)A、B結(jié)點(diǎn)溫度為T(mén)，其余結(jié)點(diǎn)溫度為T(mén)0時(shí)：4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電偶基本定律n連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律4.6.2 熱電偶n一、基本原理n熱電偶基本定律n標(biāo)準(zhǔn)電極定律EAB（T,T0）EAC（T,T0）EBC（T,T0）4.6.2 熱電偶n二、類(lèi)型與結(jié)構(gòu)n類(lèi)型n標(biāo)準(zhǔn)熱電偶n非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶n結(jié)構(gòu)n普通熱電

15、偶n鎧裝熱電偶4.6.3 熱電阻n一、金屬熱電阻n熱電阻測(cè)溫原理n熱電阻材料的特點(diǎn)利用導(dǎo)體的阻值隨溫度的變化而變化進(jìn)行測(cè)溫。熱電阻公式：4.6.3 熱電阻n二、半導(dǎo)體熱敏電阻nPTC熱敏電阻nNTC熱敏電阻nCTR熱敏電阻n有機(jī)高分子PTC熱敏電阻71熱敏電阻外形 MF12型 NTC熱敏電阻熱敏電阻聚脂塑料封裝熱敏電阻聚脂塑料封裝熱敏電阻玻璃封裝玻璃封裝 NTC熱敏電阻熱敏電阻MF58 型熱敏電阻型熱敏電阻4.7 超聲波傳感器n1.超聲波及其物理性質(zhì)n2.超聲波換能器及耦合技術(shù)n3.超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)n一、聲波、超聲波及應(yīng)用n聲波頻率n可聞聲波：2020kHz

16、n次聲波：低于20Hzn超聲波：高于20kHzn超聲波的物理特性n穿透能力強(qiáng)n反射、折射、波形變換n超聲波的應(yīng)用n測(cè)距、測(cè)厚、測(cè)流量、無(wú)損探傷、超聲成像等4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)n二、超聲波的波型、聲速、波長(zhǎng)、指向性1. 波型 由于聲源在介質(zhì)中施力方向與波在介質(zhì)中傳播方向的不同，超聲波的波型也不同，通常有三種形式： 縱波。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與傳播方向一致的波為縱波。它能在固體、液體或氣體中傳播。 橫波。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向的波稱(chēng)為橫波，它只能在固體中傳播。4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì) 表面波。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)介于縱波和橫波之間，如圖所示。沿著固體表面?zhèn)鞑?，振幅隨深度增加而迅速衰減，實(shí)際上在距表

17、面一個(gè)波長(zhǎng)以上的地方，振動(dòng)己近消失。 工業(yè)應(yīng)用中主要采用縱波。4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)n二、超聲波的波型、聲速、波長(zhǎng)、指向性n2.聲速 超聲波的傳播速度與介質(zhì)的密度和彈性特性有關(guān)。介質(zhì)的彈性性能越好，密度越小，則介質(zhì)的聲速越大。 由于液體和氣體的剪切彈性模量幾乎為零，所以超聲波在液體和氣體中沒(méi)有橫波。 氣體中的聲速為344m/s、液體中聲速在9001900m/s； 在固體中縱波、橫波、表面波三者的聲速有一定的關(guān)系，通常可認(rèn)為橫波聲速為縱波的一半，表面波約為橫波聲速的90%。 在鋼材中（縱波）聲速約5000m/s。4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì) 對(duì)于液體介質(zhì)，只能傳播縱波，以vL表示縱波聲

18、速, E 表示介質(zhì)的體積彈性模量， 表示介質(zhì)的密度，則/LE對(duì)于無(wú)限固態(tài)介質(zhì)，可以傳播縱波和橫波)1 (2)21)(1 ()1 (TLEGE4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)對(duì)于表面波，聲速近似為T(mén)R113. 187. 0113. 187. 0G 4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)n二、超聲波的波型、聲速、波長(zhǎng)、指向性3. 波長(zhǎng)4.反射及折射 超聲波在兩種介質(zhì)中傳播時(shí)，在它們的界面上，一部分能量反射回原介質(zhì)，稱(chēng)為反射波；另一部分能量透射界面，在另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱(chēng)為折射波。 4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì) 對(duì)于反射波，當(dāng)入射波和反射波的波型相同、波速相等時(shí)，反射角a 等

19、于入射角a。 對(duì)于折射波，入射角a的正弦與折射角b的正弦之比等于入射波在介質(zhì)中的速度c1與折射波在介質(zhì)中的速度c2之比，即 考慮到可能有波型轉(zhuǎn)換，如圖所示，可寫(xiě)成統(tǒng)一的公式如下21sinsinccasinsinsinsinsinS2L22S11L1Lccccc4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì) 當(dāng)超聲波垂直入射界面，即 = = 0時(shí)，聲波的反射系數(shù)和透射系數(shù)可分別由如下兩式求得:2221122110t2221122110r)(4ccccIITccccIIR4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì) 式中，I0, Ir, It分別為入射波、反射波、透射波的聲強(qiáng)；1c1、2c2分別為兩介質(zhì)的聲阻抗，其中c1和c2

20、分別為反射波和折射波的速度。1和2為介質(zhì)密度。4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)由上述各式可知： 若2c21c1，則反射系數(shù)R0，透射系數(shù)T1，此時(shí)聲波幾乎沒(méi)有反射，全部從第一介質(zhì)透射入第二介質(zhì)； 若2c21c1, 反射系數(shù)R1，則聲波在界面上幾乎全反射，透射極少。 當(dāng)1c12c2時(shí)，也有反射系數(shù)R1。 如：20時(shí)水的聲阻抗為1c1=1.48 106kg/(m2s)，空氣的聲阻抗為2c2 = 0.000429 106kg/(m2s)，1c12c2，故超聲波從水介質(zhì)中傳播至水氣界面時(shí)，將發(fā)生全反射。5.超聲波的衰減 超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，能量逐漸衰減，距離聲源x處的聲壓p和聲強(qiáng)

21、I 的衰減規(guī)律為：AxxAxxIIpp200ee式中，A為衰減系數(shù)。 衰減系數(shù)與介質(zhì)密度及波的頻率有很大關(guān)系。氣體密度小，則衰減快，尤其在頻率高時(shí)衰減更快。因此在空氣中采用的超聲波頻率較低（幾十KHz），而在固體或液體中則頻率較高。4.7.1 超聲波及其物理性質(zhì)4.7.2 超聲波換能器及其耦合技術(shù)n一、超聲波換能器（探頭）n特點(diǎn)n主要構(gòu)成材料：壓電晶片n既可以發(fā)射聲波又可以接收超聲波n分類(lèi)n按工作原理分：壓電式、磁致伸縮式、電磁式；n按結(jié)構(gòu)分：直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙探頭、聚焦探頭、沖水探頭等4.7.2 超聲波換能器及其耦合技術(shù)n二、超聲波發(fā)生器n壓電式超聲波

22、發(fā)生器4.7.2 超聲波換能器及其耦合技術(shù)n二、超聲波發(fā)生器n磁致伸縮超聲波發(fā)生器4.7.2 超聲波換能器及其耦合技術(shù)n三、超聲波接收n原理：超聲波發(fā)生器的逆效應(yīng)n壓電式超聲波接收器n磁致伸縮超聲波接收器1.超聲波測(cè)量厚度 超聲波測(cè)厚主要有脈沖回波法，共振法、干涉法等幾種。應(yīng)用較為廣泛的是脈沖回波法。 脈沖回波法測(cè)量試件厚度是先測(cè)量超聲波脈沖通過(guò)試件所需的時(shí)間間隔t，然后根據(jù)超聲波脈沖在試件中的傳播速度c求出試件的厚度。其原理圖如圖所示。4.7.3 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用超聲波測(cè)量厚度原理圖 掃描電壓加至示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上，這樣，在示波器熒屏上可以直接觀察到發(fā)射的脈沖和接收的回波脈沖信號(hào)。 根據(jù)

23、橫軸上的標(biāo)記信號(hào)可以測(cè)出從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔t，則試件厚度為2/ctH 4.7.3 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用2. 超聲波物位傳感器 超聲波物位傳感器是利用超聲波在兩種介質(zhì)的分界面上的反射特性而制成的。 如果從發(fā)射超聲脈沖開(kāi)始，到接收到反射波為止的這個(gè)時(shí)間間隔為已知，就可以求出分界面的位置。利用這種方法可以對(duì)物位進(jìn)行測(cè)量。4.7.3 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 根據(jù)發(fā)射和接收換能器的功能，傳感器又可分為單換能器和雙換能器。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超聲波均使用一個(gè)換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接收各由一個(gè)換能器擔(dān)任。 4.7.3 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 超聲波發(fā)射和接收換能器可設(shè)置在液體中，讓超聲波在液體中傳播。由于超聲波在液體中衰減比較小，所以即使發(fā)射的超聲脈沖幅度較小也可以傳播。 超聲波發(fā)射和接收換能器也可以安裝在液面的上方，讓超聲波在空氣中傳播，這種方式便于安裝和維修，但超聲波在空氣中的衰減比較厲害。 對(duì)于單換能器來(lái)說(shuō)，超聲波從發(fā)射到液面，又從液面反射到換能器的時(shí)間為ht24.7.3 超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 對(duì)于雙換能器來(lái)說(shuō), 超聲波從發(fā)射到被接收經(jīng)過(guò)的路程為2s，而s = ut/2，因此液位高度