文档介绍：超声波传感器
超声波传感器
超声波
及其物理性质
超声波传感器
超声波传感器的应用
超声波及其物理性质
超声波简介
波动(简称波):振动在弹性介质内的传播
声波:其频率在20~20KHz之间,能为人耳所闻的机械波
次声波:低于20Hz的机械波
超声波:高于20KHz的机械波
微波:频率在3×108~3×1011 Hz之间的波
如图1所示:
超声波及其物理性质
图1 声波的频率界限图
超声波及其物理性质
超声波物理性质
超声波的波型
超声波的传播速度
超声波的反射和折射
超声波的衰减
超声波的波型
纵波:质点振动方向与波的传播方向一致的波,它能在固体、液体和气体介质中传播;
横波:质点振动方向垂直于传播方向的波,它只能在固体介质中传播;
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表面波:质点的振动介于横波与纵波之间,沿着介质表面传播,其振幅随深度增加而迅速衰减的波,表面波只在固体的表面传播。
超声波及其物理性质
纵波、横波及表面波的传播速度,取决于介质的弹性常数及介质密度。气体和液体中只能传播纵波,其中气体中的声速为344m/s,液体中声速在900~1900m/s。
在固体中,纵波、横波和表面波三者的声速成一定关系,通常可认为横波声速为纵波声速的一半,表面波声速约为横波声速的90%。
超声波的传播速度
超声波及其物理性质
声波从一种介质传播到另一种介质, 在两个介质的分界面上一部分声波被反射, 另一部分透射过界面, 在另一种介质内部继续传播。这样的两种情况称之为声波的反射和折射
如图2所示:
超声波的反射和折射
超声波及其物理性质
图2 超声波的反射和折射
超声波及其物理性质
超声波的衰减
声波在介质中传播时,随着传播距离的增加,能量逐渐衰减。其声压和声强的衰减规律满足以下函数关系:
超声波及其物理性质