音波感測及其線路分析

1. 感測器應用與線路分析
第十八章 音波感測及其線路分析
聖約翰科技大學 盧明智
18-1 聲音感測器
18-2 超音波感測器之認識
18-3 超音波感測器之類別
18-5 超音波感測器阻抗特性曲線
18-4 超音波感測器之等效電路
產業接軌：資料手冊的導讀與應用
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18-6 靈敏度與音波壓力準位
18-7 超音波感測器之指向性
18-8 影響超音波感測器性能之因素
18-9 超音波發射器之轉換電路
18-10 振盪電路之最大功率傳輸
18-11 超音波接收器之轉換電路
超音波感測器
關於超音波感測器
感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-1 聲音感測器
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LM386 LM4766
D
S

2. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
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。
。
超音波感測器
超音波感測器是一種以發射器器傳送超音波
到物體，並以接收器接收其反射波，用以檢
測是否有物體，以及到物體之間距離的設備。
(距離設定型、限定區域型：推算超音波發
送到接收所需的時間與音速之間的關係，
可計算出從感測器到物體的距離。部分機型
可檢測通過送波器和受波器之間的物體所造
成的超音波衰減或遮蔽，以檢測是否有物體。
(透過型、回歸反射型。)
壓電陶瓷
對零件施加機械力量，使得電極間產生感應
電動勢。相反地，如對電極間施加電壓，將
隨著電壓的大小，產生機械位移。
根據該電動勢的大小，檢測有無物體以及測
量感測器到物體的距離。
18-2 超音波感測器之認識
關於超音波感測器
感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
40T/R-16F
40CA-18ST
40T/R-16F 40CA-18ST
LB4528
LB4528
18-3 超音波感測器之類別
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超音波感測器

3. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-4 超音波感測器之等效電路
18-5 超音波感測器阻抗特性曲線
關於超音波感測器
5
感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-6 靈敏度與音波壓力準位
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靈敏度之測試乃於隔音箱中進行
，以免受干擾。信號產生器振盪
的頻率被調在接收器的中心頻率
標準麥克風所接收到的超音波經
放大器2放大以後，回授到信號
產生器，將達到自動位準控制的
目的，使得測試時的驅動信號保
持固定且穩定。

4. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-7 超音波感測器之指向性
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產業接軌：資料手冊的導讀與應用 LB4528
感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-8 影響超音波感測器性能之因素
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溫度 負載 驅動電壓
中心頻率濕度
發射輻射角度 接收輻射角度

5. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-9 超音波發射器之轉換電路 1.自激式驅動：當作振盪石英晶體
2.它激式驅動：當作喇叭
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感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-10 振盪電路之最大功率傳輸
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6. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
18-11 超音波接收器之轉換電路
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感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
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(1) Q1，R2，R3：構成簡易的共射極放
大器。
(2) R1，C1：為反耦合電路，目的在減
少V¡¡的高頻平擾跑到Q1放大器中，
同時也避免Q1的信號進入Vcc。
(3) C2：為耦合電容，用以隔離Q1工作
點的直流偏壓，使得V 得到純交流信
號。
(4) R4，R，C3：構成一個簡單的低通濾
波器。
(1) R¢，R£： Q¤ 的偏壓電阻。
(2) C¥ ， L¦ ： C¥ 和L¦ 構成並聯諧振電
路，並且使其 諧振頻率等於超音波接
收器的中心頻率。
(3) (R1, C1) , (C2 )： 和圖的-33(a) 中
相同元件具有同樣的功用。

7. 感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
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。
(1) C1 ： 耦合電容，確保單電源電路只放大
交流信號。
(2) R1，R2：決定OP Amp 反相放大器的放大率。
(3) C2： 使OP Amp 放大器同時具有積分器的
效果，能濾除高頻的干擾。
(4) R3：減少偏壓電流的影響。
(5) R4，R5： 分壓電阻。
(6) C4：是一個平滑作用的電容器。
(7) C3：耦合電容，讓被放大100 倍的交流信
號通過，隔離0.5V§§的直流電壓。使得v¨©
為純交流信號。
感測器應用與線路分析 第十八章 音波感測及其線路分析
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