热电偶用于温度测量电路
热电偶用于温度测量电路[总结]
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热电偶用于温度测量电路1.1热电偶工作原理:热电偶是一种感温元件,热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成,形成两个热电极端。
温度较高的一端为工作端或热端,温度较低的一端为自由端或冷端,自由端通常处于某个恒定的温度下。
当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在塞贝克电动势—热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶温度测量由如图所示三部分组成:⑴ 热电偶⑵ 毫伏测量电路或毫伏测量仪表⑶ 连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1-1热电偶温度测量电路:图1-2原理如图1-2所示,热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT 端输出。
它可作为A/D 转换接口芯片的模拟量输入。
第1级反相放大电路,根据运算放大器增益公式: 1111012L L O U R U R U ⨯-=⨯-=增益为10。
第2级反相放大电路,根据运算放大器增益公式:11101200561O O O VT U RW R U R RW U V ⨯+-=⨯+-===)( 增益为20。
总增益为200,由于选用的热电偶测温范围为0~200℃变化,热电动势0~10mV 对应放大电路的输出电压为0~2V 。
A/D 转换接口芯片最好用5G14433,它是三位半双积分A/D ,其最大输入电压为1999mV 和1999V 两档(由输入的基准电压VR 决定)。
我们应选择1999V 档,这样5G14433转换结果(BCD 码)和温度值成一一对应关系。
如读到的BCD 码为01、00、01、05,则温度值为101℃。
因此,用5G14433 A/D 芯片的话,你可以将转换好的A/D 结果(BCD 码)右移一位(除以10)后直接作为温度值显示在显示器上。
如果A/D 转换芯片用ADC0809,则在实验前期,应先做两张表格:一、放大电路的输出电压和温度的对应关系,一一测量并记录下来制成表格;二、ADC0809的转换结果(数字量)和输入的模拟电压一一对应关系记录下来并制成表格,然后将这两张表格综合成温度值和数字值的一一对应关系表存入系统内存中,最后,编制并调试实验程序,程序中将读到的A/D 转换结果(数字量)通过查表转换成温度值在显示器上显示。
基于热电偶的温度测量电路设计

燕山大学课程设计说明书题目:基于热电偶的温度测量电路设计学院(系):电气工程学院年级专业:学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:学号学生姓名专业(班级)设计题目基于热电偶的温度测量电路设计设计技术参数设计基于运算放大器的热电偶传感器输出信号调理电路以及冷端补偿电路。
自选一款热电偶,对其在500到1200度测温范围内的输出信号进行放大。
输出信号为直流0到2.5V设计要求1:完成题目的理论设计模型;2完成电路的multisim仿真;工作量1:完成一份设计说明书(其中包括理论设计的相关参数以及仿真结果);2:提交一份电路原理图;工作计划周一,查阅资料;周二到周四,理论设计及计算机仿真;周五,撰写设计说明书;参考资料1:基于运算放大器和模拟集成电路的设计;2:模拟电子技术;3:电路理论;4:数字电子技术;指导教师签字基层教学单位主任签字说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语:成绩:指导教师:年月日答辩小组评语:成绩:组长:年月日课程设计总成绩:答辩小组成员签字:年月日目录第1章摘要 (2)第2章引言 (2)第3章电路结构设计 (2)3.1 热电偶的工作原理 (2)3.2 冷端补偿电路设计 (5)3.3 运算放大器的设计 (6)第4章参数设计及运算 (8)4.1 补偿电路的计算 (8)4.2 运算放大器的计算 (9)4.3 仿真器仿真图示 (10)心得体会 (12)参考文献 (13)第一章摘要本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。
所要设计包括三部分,热电偶,冷端补偿,运算放大器。
热电偶选用的为K型热电偶,补偿采用是桥式补偿电路,运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。
第二章引言在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一,在温度测量中,热点偶的应用极为广泛,它具有结构简单,制作方便,测量范围广,精度高,惯性小和输出信号便于远传等许多优点。
热电偶的测温

热电偶的测温1 设计目的利用热电偶进行温度测量。
2 设计要求①测温范围:0~200℃;②热电偶路数:2路切换;③A/D 输出,有具体电路参数。
3 原理分析3.1热电偶测温原理(1)定义:由两种导体组合而成,将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。
(2)测温原理:热电偶的测温原理是基于热电效应。
将两种不同材料的导体A 和B 串接成一个闭合回路,当两个接点1和2的温度不同时,如果T >0T (如下图热电效应),在回路中就会产生热电动势,进而在回路中产生一定大小的电流,此种现象称为热电效应。
热电动势记为AB E ,导体A 、B 称为热电极。
测量时将接点1置于测温场所感受被测温度,故称为测量端(或工作端,热端)。
接点2要求温度恒定,称为参考端(或冷端)。
ABTT 012图1 热电偶原理(3)热电效应:导体A 和B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处分别有)(T E AB 与)(0T E AB 两个接触电势,又因为T >0T ,在导体A 和B 中还各有一个温差电势。
所以闭合回路总热电动势),(0T T E AB 应为接触电动势和温差电势的代数和,即:闭合回路总热电动势。
对于已选定的热电偶,当参考温度恒定时,总热电动势就变成测量端温度T 的单值函数,即)(),(0T f T T E AB 。
这就是热电偶测量温度的基本原理。
在实际测温时,必须在热电偶闭合回路中引入连接导线和仪表。
由一种均质导体组成的闭合回路,不论导体的横截面积,长度以及温度分布如何均不产生热电动势。
如果热电偶的两根热电极由两种均质导体组成,那么,热电偶的热电动势仅与两接点的温度有关,与热电偶的温度分布无关;如果热电极为非均质电极,并处于具有温度梯度的温场时,将产生附加电势,如果仅从热电偶的热电动势大小来判断温度的高低就会引起误差。
3.2热电偶冷端处理及补偿热电偶的热电势大小与材料和两电极接点的温度有关,因此只有在热电极材料一定和冷端温度0T 保持恒定的条件下,其热电势才是其热端温度T 的单值函数。
热电阻和热电偶的测温原理

热电阻和热电偶的测温原理热电阻和热电偶是广泛应用于测量温度的两种传感器,这两种传感器都能够通过电阻或电压的变化来反映被测物体的温度变化。
下文将分步骤阐述热电阻和热电偶的测温原理。
一、热电阻的测温原理热电阻通过材料的电阻率随温度变化来测量温度。
一般情况下,热电阻传感器使用的材料是铂金(PT100)、镍铬合金(KTY81)和铜等导体,这些材料在不同温度下的电阻值都是不同的。
因此,在通过不同温度下的电阻值来确定温度之前,需要先获得不同温度下的电阻值。
接下来,我们将热电阻传感器固定在需要测量温度的物体上,并通过电路让电流经过该传感器。
当电流经过传感器时,电阻会产生一定的压降。
通过测量这一压降的大小,我们就能得到热电阻的电阻值。
在获得不同温度下的电阻值后,我们可以建立起电阻值和温度之间的对应关系,这样当需要测量温度时,只需要通过测量热电阻的电阻值,就可以得到相应温度值。
二、热电偶的测温原理热电偶通过两个不同的导体形成热电偶电路,当热电偶的两个端口之间存在温度差异时,就会产生电动势。
一个端口连接到被测温度的物体上,我们称其为热电偶的测量端,另一个端口连接到需要监测温度的电子设备上,我们称其为热电偶的接口端。
热电偶分为不同类型,每个类型都有其对应的热电势和温度之间的关系,这些关系通过国际标准进行规定。
常用的热电偶有铜-铜镍、铬-铝-铁等不同组合的导体。
当热电偶与被测物体相连接时,两端口之间的电动势会随着温度的变化而变化。
传感器的接口端会将这一变化的电动势转化为电压信号,以数字信号的形式反馈给接收电气信号的电子设备,从而获得相应温度值。
总之,热电阻和热电偶都能够通过改变电阻或电动势来反映被测物体的温度变化。
这两种类型的传感器在不同的应用场景中具有各自的优势,我们需要选择合适的传感器来获得高精度的温度数据。
基于热电偶的温度测量电路设计

燕山大学课程设计说明书题目:基于热电偶的温度测量电路设计学院(系):电气工程学院年级专业:学号:学生:指导教师:教师职称:燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表目录第1章摘要 (2)第2章引言 (2)第3章电路结构设计 (2)3.1 热电偶的工作原理 (2)3.2 冷端补偿电路设计 (5)3.3 运算放大器的设计 (6)第4章参数设计及运算 (8)4.1 补偿电路的计算 (8)4.2 运算放大器的计算 (9)4.3 仿真器仿真图示 (10)心得体会 (12)参考文献 (13)第一章摘要本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。
所要设计包括三部分,热电偶,冷端补偿,运算放大器。
热电偶选用的为K型热电偶,补偿采用是桥式补偿电路,运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。
第二章引言在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一,在温度测量中,热点偶的应用极为广泛,它具有结构简单,制作方便,测量围广,精度高,惯性小和输出信号便于远传等许多优点。
另外,由于热电偶是一种有源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子,管道的气体或液体的温度及固体的表面温度。
热电偶作为一种温度传感器,热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。
热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。
第三章电路结构设计3.1热电偶的工作原理热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
热电偶测温原理

热电偶测温原理
热电偶是一种常用的温度传感器,它利用两种不同金属的导电性能差异产生的热电动势来测量温度。
热电偶测温原理基于热电效应,即当两种不同金属连接成回路时,若两个连接点处于不同温度,就会在回路中产生热电动势,这种现象被称为热电效应。
热电偶的测温原理主要依赖于两个基本规律,温差电动势规律和温度与电动势的关系规律。
首先,根据温差电动势规律,热电偶的工作原理是利用两个不同金属导线连接成回路后,当两个连接点处于不同温度时,就会在回路中产生热电动势。
这是因为金属导体中的自由电子在受热后运动加剧,导致电子在两种金属导体之间形成电子云,从而产生热电动势。
这个热电动势的大小与金属种类、温度差异以及连接点材料的特性有关。
其次,根据温度与电动势的关系规律,热电偶的工作原理是利用热电动势与温度之间的线性关系来测量温度。
一般来说,热电偶的电动势与温度呈线性关系,可以通过标定曲线将电动势与温度一一对应起来,从而实现温度的测量。
热电偶测温原理的核心在于利用热电效应产生的热电动势来测量温度,其测温范围广、响应速度快、结构简单、价格低廉等特点,使其在工业生产中得到广泛应用。
在实际应用中,我们需要注意热电偶的选型、安装位置、温度补偿等因素,以确保测温的准确性和稳定性。
总的来说,热电偶测温原理是基于热电效应的,利用热电动势与温度之间的线性关系来实现温度的测量。
通过合理选型和使用,热电偶可以在工业生产中发挥重要作用,帮助我们实现对温度的准确监测和控制。
热电偶测温电路原理

热电偶测温电路原理
热电偶是一种常用的温度传感器,它基于热电效应原理实现温度测量。
热电偶由两种不同材料组成的导线焊接在一起,形成一个闭环热电回路。
热电偶的工作原理基于热电效应,即不同材料之间产生的温差与电压之间存在一定的关系。
当热电偶的两端温度不一致时,材料之间的温差会导致电子在两种材料之间发生扩散,从而产生电势差。
这个电势差可以通过电路进行测量和分析,从而得到热电偶的温度。
热电偶测温电路一般包括一个伏特计(电压测量仪)和一个连接热电偶的电缆。
电缆的一端连接到热电偶的焊接点,并通过螺丝固定。
另一端连接到伏特计上的输入端口。
当热电偶两端的温度不一致时,热电偶会产生一个电势差,此时伏特计会测量到一个相应的电压信号。
伏特计可以将电压信号转换为温度值,并通过显示屏或传输到其他设备进行进一步处理。
为了保证测量的准确性和可靠性,热电偶测温电路通常需要进行冷端补偿。
冷端补偿是通过将一个温度传感器(通常是一个铜-铳热电偶)连接到测量回路的冷端,以便测量环路中的环境温度并进行修正。
总结而言,热电偶测温电路利用热电效应原理,通过检测热电
偶两端的电势差来测量温度。
该电势差可以通过电压测量仪进行检测和转换为温度值。
冷端补偿则可以提高测量的准确性。
热电偶测温电路

热电偶测温电路
热电偶测温电路是一种常用于测量温度的电路,它基于热电效应原理。
热电偶测温电路由热电偶、放大器和数字转换器组成。
热电偶是由两种不同金属导线组成的温度传感器,它们的接触点被称为热电接头。
当接头处温度发生变化时,两种金属之间的温差将产生电动势。
这个电动势信号非常微弱,通常在几微伏(μV)到几毫伏(mV)的范围内。
为了能够测量和放大这个微弱的信号,需要通过放大器进行信号放大。
放大器可以将微弱的电压信号放大到适合于数字转换的范围,以便进行后续处理。
数字转换器将放大后的电压信号转换为数字信号,通常使用模数转换器(ADC)来实现。
ADC将连续变化的模拟电压信号转换为离散的数字表示,以便于数字电路进行处理和存储。
通过将数字信号输入到计算机或显示设备上,可以得到实时的温度测量值,并进行数据处理和记录。
热电偶测温电路具有简单、可靠、精度高等特点,广泛应用于工业控制、实验室仪器、医疗设备等领域。
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全国电子专业人才设计与技能大赛电子组装、调试与开发大赛---------传感元器件1.NTC 负温度系数热敏电阻热敏电阻分为三类:正温度系数热敏电阻(PTC ),负温度系数热敏电阻(NTC ),临界温度电阻器(CTR )。
图1-39 NTC 负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻器如图1-39所示。
其电阻值随温度的增加而减小。
NTC 热敏电阻器在室温下的变化范围在10O ~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。
⑴ 负温度系数热敏电阻温度方程)(T f =ρ T B T e A /'=ρ T B T B TT Ae e S l A S l R //'===ρ 其中:l A A '=该关系式是经验公式,只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度,因为材料常数B 本身也是温度 T 的函数。
NTC 热敏电阻器在室温下的变化范围在10O ~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。
已知温度T 、额定温度T N 和R25即可求的热敏电阻阻值R T 。
⑵ 负温度系数热敏电阻主要特性电阻温度系数σdTdR R T T 1=σ 微分式(),可得 2T B -=σ 热敏电阻的温度系数是负值。
-----温度测量电桥应用 温度测量电桥的A 点所在的桥臂的电阻是固定的,故A U 是固定的。
B 点所在的桥臂的电阻t R 随温度变化,故B U 是变动的。
电阻t R 为负温度系数热敏电阻,t R =1.5K 指NTC 热敏电阻的标称电阻值R25。
为了方便取2R 与t R 成比例,这里取K R R t 5.12==,同时,1311212E E R R R A U =+=,得Ω=7501R 。
在前面已知条件下,推导13’3P R R R +=: 约束条件:① U U U U U B A i ∆〈+-=〈∆-,② 131E A U =。
由测量电桥平衡0=-=B A i U U U 时,得Ω==+=750113’3R R R R P 。
又由1'31131E R t R t R E U U U B A i +-=-=,得R p R R R ∆±Ω=+=75013'3。
故取K R P 11=。
温度控制电路如图3-15所示,由测量电桥、测量放大器、滞回比较器及驱动电路等组成。
由于温度的不同,因而在测量电桥的A 、B 点时会产生不同的电压差,这个差值经过测量放大器放大后进入到滞回比较器的反相输入端,与比较电压U R 比较后,由滞回比较器输出信号进行加热或停止加热。
⑴ 温度控制器电路温度控制器电路如图3-7所示。
图3-7 温度控制器电路⑵ 电路原理分析由测量电桥、测量放大器、滞回比较器及驱动电路等组成。
测量电桥的A 点所在的桥臂的电阻是固定的,故A U 是固定的。
B点所在的桥臂的电阻t R 随温度变化,故B U 是变动的。
由于温度的不同,因而在测量电桥的A 、B 点时会产生不同的电压差,这个差值经过测量放大器放大后进入到滞回比较器的反相输入端,与比较电压U R 比较后,由滞回比较器输出信号进行加热或停止加热。
继电器J 可进一步推动交流接触器。
滞回电压比较器的比较电压U R 代表设定的温度,如图3-7示,o R TH U R R R U R R R U ⨯++⨯+=131212131213。
由滞回电压比较器特性可知,当E U 变化越过TH U 时,滞回电压比较器输出会翻转。
改变比较电压U R 能改变控温的范围,控温的精度由滞回比较器的滞环宽度确定。
比较电压U R 与温度t R 的关系:om R TH U R R R U R R R U ⨯++⨯+=131212131213)()(1'31211131212131213E R R R E R R R A U U A AU U R R R U R R R U t t B A AB om R E +-+=-==⨯++⨯+= 令1211'1E R R R AE +=,131312R R R m +=; 整理得:1'3'31312'113121'3'111E R R R mA U R R mE U R R E R R R mA mE U tom om t tR +--=-+-= (3-10) 由式(3-10)可知,比较电压U R 与温度t R 存在对应关系。
温度t ↑,t R ↓,使B U ↓,而B A U U -↑。
经测量放大器的放大,E U ↑,当温度由0t 上升到达2t (与U R 对应),即温度t 到达设定值2t ,滞回比较器输出信号F U 使驱动电路复合管截止,继电器J 失电,停止加温。
温度t ↓,t R ↑,使B U ↑,而B A U U -↓。
经测量放大器的放大,E U ↓,当温度下降达2t (与U R 对应),即温度t 下降低于设定值2t ,滞回比较器输出信号F U 使驱动电路复合管导通,继电器J 得电,进行加温。
2.热释电红外线传感器普通人体会发射10μm 左右的特定波长红外线,用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否。
当人体红外线照射到传感器上后,因热释电效应将向外释放电荷,后续电路经检测、放大、处理后就能产生控制信号。
如图1-39所示,这种专门设计的探头只对波长为10μm 左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。
探头内包含两个互相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,于是输出检测信号。
为了增强敏感性并降低白光干扰,通常在探头的辐射照面覆盖有特殊的菲泥尔滤光透镜,菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
传感器的光谱范围为1~10μm ,中心为6μm ,均处于红外波段,是由装在TO-5型金属外壳的硅窗的光学特性所决定。
主要参数:工作电压 2.2~15V ;工作电流 8.5~24μA ;视场 139°×126°红外热释电传感器管脚图如图1-40所示,它是一种检测人体发射红外线而输出电信号的传感器。
图1-40 红外热释电传感器管脚图菲涅尔透镜是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆,它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高,一片优质的透镜必须是表面光洁,纹理清晰,其厚度一般在 1mm 左右,特性为面积较大,厚度薄及侦测距离远菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
⑴红外热释电传感器应用电路:①基本工作原理功能:利用热释电红外器件直接探测来自移动的生物体的红外辐射。
图为使用SD02型热释电人体红外传感器组成的放大检测电路。
电路使用LM324四运放分别构成IC(A)、IC(B)两级高倍放大器,SD02检测到的人体红外线微弱信号后,从2脚输出极微弱的电信号输入到同相放大器IC(A),再从1脚输出一定幅度的信号,再经电容C6耦合到反相放大器IC(B)进一步放大,放大倍数约2500。
为适应热释电人体红外传感器的负载能力,要求高输入阻抗的放大器,故采用同相放大器。
IC(C)、IC(D)构成窗口比较器,当IC(B)电压幅度在UA到UB之间时,IC(C)、IC (D)均无输出;当IC(B)输出电压大于UA时,IC(C)输出高电平;当IC(B)输出电压小于UB时,IC(D)输出高电平,经D1、D2隔离后分别输出,以控制后续报警及控制电路。
R11用于设定窗口的阈值电平,调节R11可调节检测器的灵敏度。
当有人在热释电检测电路的有效范围内走动时,将引起LED1和LED2的交替闪烁。
电路中,运放LM324无论是作放大器还是比较器,都采用了单电源。
在传感器无信号时,IC(A)的静态输出电压为0.4V~1V左右;IC(B)在静态时,由于同相端电位为2.5V,故直流输出电平为2.5V;而两个比较器IC(C)和(D)的基准电位则由电阻R10、R11和R12的大小确定。
②电路组装要求Ⅰ. 按图电路组装。
实验室试验时,不必加菲涅耳透镜,直接用SD02检测人体运动。
将手臂在传感器前移动,观察两只发光二极管点亮与熄灭的对应情况,分析检测电路的工作状态。
Ⅱ. 如电路不工作,可由前至后逐级测量各级输出端有无变化的电压信号,以判断电路及各级工作状态,排除故障(检测时注意PY的预热时间)。
⑵课堂作业①电路中电容C4、C5的作用是什么?电容C1和C8的作用是甚么?去掉C1和C8对传感器信号有否影响?请试一试。
②②对电路适当接续,组成自动报警,发出"有电危险,请勿靠近"的语音,语音集成电路的使用方法参见第二单元课题三语音提示和告警电路。
⑶课外制作与阅读①为防止电路在实际应用时频繁动作,请用时基电路555设计一个延时触发电路,要求当传感器检测到人体信号时,5秒后执行控制动作。
②3.超声波和超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,用来测量物体的距离。
首先,超声波传感器会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受到。
通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在媒介中的传播速度(344米/秒,空气中),就可以获得物体相对于传感器的距离值了。
超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。
晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的。
超声波传感器的主要性能指标包括:(1)工作频率。
工作频率就是压电晶片的共振频率。
当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
(2)工作温度。
由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。
医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。
(3)灵敏度。
主要取决于制造晶片本身。
机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。
1.超声波发射电路发射电路主要由U1(74LS04/CD4069)和超声波发生换能器组成,单片机端口P3.4输出40KHz 方波信号一路经一级反向器后送超声波发生换能器T的一个电极,另一路经两级反向器后送超声波发生换能器T的另一个电极。