超声波雷达的典型结构如图2-1所示,它采用双晶振子(压电晶片),即把双压电陶瓷片以相反极化方向粘在一起,在长度方向上,一片伸长另一片就缩短。 在双晶振子的两面涂覆薄膜电极,上面用引线通过金属板(振动板)接到一个电极端,下面用引线直接接到另一个电极端。双晶振子为正方形,正方形的左右两边由圆弧形凸起部分支撑着。这两处的支点就成为振子振动的节点。金属振动板的中心有圆锥形振子,发送超声波时,圆锥形振子有较强的方向性,因而能高效地发送超声波;接收超声波时,超声波的振动集中于振子的中心,所以能产生高效率的高频电压。超声波雷达采用金属或塑料外壳,其顶部有屏蔽栅。
通过超声换能结构,配以适当的收发电路,就可以使超声能量定向传输,并按预期接收反射波,实现超声测距、遥控、防盗等检测功能,如图2-2所示。
超声波雷达有一个发射头和一个接收头,安装在同一面上。在有效的检测距离内,发射头发射特定频率的超声波,遇到检测面反射部分超声波;接收头接收返回的超声波,由芯片记录声波的往返时间,并计算出距离值。超声波测距传感器可以通过模拟接口和∏C接口两种方式将数据传输给控制单元。
