锆钛酸铅体系是目前应用较广的压电体系,其压电性能较其它体系优异。此体系的零膨胀特性对压电器件的研发很有指导意义。
它是由钛酸铅和锆酸铅组成的固溶体,其具有很高的介电常数,工作温度可达250摄氏度,各项机电参数随温度和时间等外界因素的变化较小。由于锆钛酸铅压电陶瓷在压电性能与温度稳定性等方面的远远优于钛酸钡压电陶瓷,因此,它是目前使用普遍的的一种压电材料。在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。
注意事项[2]1:为确保可靠性及长使用寿命,请勿在户外或高于额定温度的地方使用传感器。
2:由于超声波传感器以空气作为传输介质,因此局部温度不同时,分界处的反射和折射可能会导致误动作,风吹时检出距离也会发生变化。因此,不应在强制通风机之类的设备旁使用传感器。
3:喷气嘴喷出的喷气有多种频率,因此会影响传感器且不应在传感器附近使用。
4:传感器表面的水滴缩短了检出距离。
5:细粉末和棉纱之类的材料在吸收声音时无法被检出(反射型传感器)。
6:不能在真空区或防爆区使用传感器。
7:请勿在有蒸汽的区域使用传感器;此区域的大气不均匀。将会产生温度梯度,从而导致测量错误。
噪音
虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45Khz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如,电机在转动过程会产生一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。压电复合材料一般是由压电陶瓷和高分子聚合物{或其它材料}复合而成的。
这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决,比如发射一组长短不同的音波,只有当探测头检测到相同组合的音波的时候,才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。
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