一、超聲波傳感器概述

　　超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩(橫波)及縱和振蕩(縱波)。在工業(yè)中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另外，它也有折射和反射現(xiàn)象，并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠。利用超聲波的特性，可做成各種超聲傳感器，配上不同的電路，制成各種超聲測量儀器及裝置，并在通訊、醫(yī)療家電等各方面得到廣泛應用。

　　超聲波傳感器主要材料有壓電晶體(電致伸縮)及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時它接收到超聲波時，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發(fā)送，也能作接收。這里僅介紹小型超聲波傳感器，發(fā)送與接收略有差別，它適用于在空氣中傳播，工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測距、遙控、防盜等用途。

　　二、超聲波傳感器在倒車雷達上的應用

　　倒車雷達全稱叫“倒車防撞雷達”，也叫“泊車輔助裝置”，是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。

　　倒車雷達是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會與任何障礙物相撞的原理設計開發(fā)的。探頭裝在后保險杠上，根據(jù)不同價格和品牌，探頭有二、三、四、六、八只不等，分別管前后左右。探頭以45度角輻射，上下左右搜尋目標。它最大的好處是能探索到那些低于保險杠而司機從后窗難以看見的障礙物，并報警，如花壇、蹲在車后玩耍的小孩等。倒車雷達的顯示器裝在后視鏡上，它不停地提醒司機車距后面物體還有多少距離，到危險距離時，蜂鳴器就開始鳴叫，讓司機停車。擋位桿掛入倒擋時，倒車雷達自動開始工作，測距范圍達0.3到2.0米左右，故在停車時，對司機很實用。

　　倒車雷達就相當于超聲波探頭，從整體上來說超聲波探頭可以分為兩大類：一是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，其二是用機械方式產(chǎn)生超聲波，鑒于目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器，它有兩個電晶片和一個共振板，當兩極外加脈沖信號，它的頻率等于壓電晶片的固有震蕩頻率時，壓力晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，將機械的能轉(zhuǎn)為電信號的這一過程，這就成了超聲波探頭的工作原理。

　　為了更好地研究超聲波和利用起來，人們已經(jīng)設計和制造出很多超聲波發(fā)聲器，超聲波探頭加以運用在使用汽車倒車雷達上。這種原理用在一種非接觸檢測技術(shù)上，用于測距來說其計算簡單，方便迅速，易于做到實時控制，距離準確度達到工業(yè)實用的要求。倒車雷達用于測距上，在某一時刻發(fā)出超聲波信號，在遇到被測物體后的射回信號波，被倒車雷達接收到，得用在超聲波信號從發(fā)射到接收回波信號這一個時間而計算出在介質(zhì)中的傳播速度，這就可以計算出探頭與被探測到的物體的距離。