超聲波液位計基于DSP的探討 七

接收聲波的過程與此剛好相反，外來的聲波作用在換能器的振動面上，從而使得換能器的機械振動系統發生振動，借助于某種物理效應，引起換能器儲能元件中的電場或者磁場發生相應的變化，從而引起換能器的電輸出端產生一個相應于聲信號的電壓和電流．

超聲換能器的種類很多，按照能量轉換的激勵和利用的換能材料，可以分為壓電陶瓷換能器、磁致伸縮換能器、電容型換能器、機械型超聲換能器等。在眾多的超聲換能器類型中，壓電超聲換能器是應用最廣的一種，壓電超聲換能器是通過各種具有壓電效應的電介質，如石英、壓電陶瓷、壓電復合材料以及壓電薄膜等，將電信號轉換成聲信號，或將聲信號轉換成電信號，從而實現能量的轉換。這其中，壓電陶瓷材料是目前應用的最廣泛的一種。根據如上所敘述，本課題選用的是壓電陶瓷超聲換能器。壓電換能器的最簡單模型就是一個兩面鍍有銀層的、圓形或方形的壓電陶瓷薄片，鍍有銀層的兩面被稱為換能器的兩個電極，當把一定頻率和功率的交流信號加到換能器的兩個電極上以后，壓電陶瓷的厚度將隨著交變電場的變化頻率而變化。壓電陶瓷外部包圍有相關介質，這就相當予構成了一個產生活塞振動的簡單聲源。

在本課題中，超聲波換能器選擇的是壓電陶瓷超聲波換能器，串聯諧振頻率為40KHz，和雙換能器測量方式，雙換能器測量常見于流量方面，目前，市場上的超聲波液位計也可以分為單換能器測量和雙換能器測量，考慮到成本、儀表結構、誤差傳遞等各方面因素，本課題選用的是單換能器的測距方式。

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 超聲波流量計