[第8章节]超声波传感器.pptVIP

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2017-03-28 发布于北京
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[第8章节]超声波传感器

* 第8章超声波传感器第8章超声波传感器 8.1 超声波及其物理性质 8.2 超声波传感器 8.3 超声波传感器应用 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8.1 超声波及其物理性质 8.1 超声波及其物理性质波动（简称波）：振动在弹性介质内的传播声波：其频率在16~2×104 Hz之间，能为人耳所闻的机械波次声波：低于16 Hz的机械波超声波：高于2×104 Hz的机械波微波：频率在3×108~3×1011 Hz之间的波如图8-1所示。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图8-1 声波的频率界限图当超声波由一种介质入射到另一种介质时，由于在两种介质中传播速度不同，在介质界面上会产生反射、折射和波型转换等现象。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8.1.1 超声波的波型及其传播速度 声波的类型有： ① 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； ② 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；  ③ 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。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 为了测量各种状态下的物理量, 应多采用纵波。纵波、横波及其表面波的传播速度取决于介质的弹性常数及介质密度, 气体中声速为344 m/s, 液体中声速在900~1900 m/s。  当纵波以某一角度入射到第二介质（固体）的界面上时, 除有纵波的反射、折射外, 还发生横波的反射和折射, 在某种情况下, 还能产生表面波。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图8-2 超声波的反射和折射 8.1.2 超声波的反射和折射 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由物理学知，当波在界面上产生反射时，入射角α的正弦与反射角α′的正弦之比等于波速之比？。当波在界面处产生折射时，入射角α的正弦与折射角β的正弦之比，等于入射波在第一介质中的波速c1与折射波在第二介质中的波速c2之比，即（8-2） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 8.1.3 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，其衰减的程度与声波的扩散、散射及吸收等因素有关。其声压和声强的衰减规律为 （8-7）（8-8）式中：Px、Ix——距声源x处的声压和声强；  x——声波与声源间的距离；  α——衰减系数，单位为Np/cm（奈培/厘米）。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 声波在介质中传播时，能量的衰减决定于声波的扩散、散射和吸收。在