毕业论文课题相关文献综述
人的耳朵能够听到的声音的频率为20Hz～20kHz，低于20Hz和高于20kHz的声音，我们都听不见。频率高于20kHz的声波，称为超声波。超声波虽然听不到，但在自然界中它是存在的。例如，有些动物(蝙蝠、蟋蟀等)的器官就能够发出超声波；在风声和海浪声中，除了我们能够听到的声波以外，也含有我们听觉范围以外的超声波。
与红外光波不同，超声波是一种机械波，它可以在气体、液体和固体中传播。我们知道，电磁波的传播速度为m／s。而超声波在空气中的传播速度为340m／s，其速度相对电磁波是非常慢的。超声波具有以下特性：超声波的频率很高，波长较短，可以像光线那样沿着一定方向传播，其传播的能量较为集中，可只向某一方向发射超声波。超声波的振幅很小，加速度非常大，因而可以产生较大的力量。在两种不同的媒质界面上，超声波的大部分能量会被反射。
在超声波遥控系统中，使用的频率为20kHz～100kHz，目前常见的超声发射与接收器件的标准频率，一般为40kHz。频率取得太低，外界杂音干扰较多；频率取得太高，在传播过程中衰减较大。故在超声遥控中，常使用40kHz的超声波。
因为超声波传播具有一定的方向性，故超声波遥控也具有方向性。又由于超声波传播的反射特性，使超声波遥控系统也可通过反射实现控制。另外，利用超声波在不同界面时的反射特性，还可用来探测距离、水深等。
现代科技的快速发展，带动了测量技术的发展。传统的接触式测量方法已经远远不能够满足实际测量的需要，迫切需要改进测量手段，以满足实际需要。非接触式的测量方法应运而生。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人、倒车雷达等研制方面有着比较广泛的应用。
超声波传感器是超声波遥控系统中的重要器件。它可以将加在其上面的电信号，转
换为超声机械波向外辐射；也可以将作用在其上面的超声机械波，转换为相应的电信号，起着能量转换的作用。超声波传感器一般采用双压电陶瓷晶片制成。这种超声传感器需用的压电材料较少，价格低廉，且非常适用于气体和液体介质中。
压电式超声波传感器的工作原理主要是基于压电晶体的压电效应。压电效应主要
分为正压电效应和逆压电效应，所谓正压电效应就是在晶片两极加入电压时，晶片会产生机械形变，从而在晶片表面产生机械波；逆压电效应正好相反，当晶片本身发生机械形变，或者加入了机械波，在晶片的表面会产生电荷，从而在晶片两极产生相应的电压。
超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当晶片的两极加入脉冲信号，若脉冲信号的频率正好等于或接近于压电晶片本身的固有振荡频率时，其机械形变达到最大，压电晶片发生共振，并引起共振板振动，便产生超声波，使电信号转化为机械波；反之，当晶片的共振板接收到超声波时，压电晶片将发生机械形变，其表面产生电荷，致使机械能转换为电信号，这便是压电式超声波传感器的工作原理。
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