3.6 超声波传感器（同步练习）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

任务3.6 超声波传感器 同步练习 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、超声波陶瓷探头是利用一个 ，并用机械-电换能器转换为电信号，其主要部分包括机械-电换能的压电双晶振子、提高机械-音响转换效率的金属谐振器和外壳。 2、超声波陶瓷探头的特点是 且寿命长、易接入电路、耐冲击、耐湿、结构牢固、小型轻量易于安装。 3、发射和接受超声波的器件称为 ，也称为超声波探头。 4、超声波换能器根据其工作原理不同有 等数种。 5、换能器由于其结构不同又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、水浸探头、空气传导探头以及 等。 二、简答题： 1、简述声振动传感器制作的电子狗的工作原理。 2简述声振动传感器制作的电子狗的元件选择。 3、简述声振动传感器制作的电子狗的制作与调试。 4、简述超声波的基本工作原理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务3.6 超声波传感器 同步练习答案及解析 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、超声波陶瓷探头是利用一个 ，并用机械-电换能器转换为电信号，其主要部分包括机械-电换能的压电双晶振子、提高机械-音响转换效率的金属谐振器和外壳。 【答案】超声发射器发生超声波 2、超声波陶瓷探头的特点是 且寿命长、易接入电路、耐冲击、耐湿、结构牢固、小型轻量易于安装。 【答案】灵敏度高 3、发射和接受超声波的器件称为 ，也称为超声波探头。 【答案】超声波换能器 4、超声波换能器根据其工作原理不同有 等数种。 【答案】压电式、磁致伸缩式、电磁式 5、换能器由于其结构不同又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、水浸探头、空气传导探头以及 等。 【答案】其他专用探头 二、简答题： 1、简述声振动传感器制作的电子狗的工作原理。 【答案】HTD,~HTD、置于地下组成声振动传感器，检测地面传来的声振动信号。当有人在距传感器1m左右走动时，脚踏地面的振动信号经地面传到HTD,～HTDk,再经VT₁、IC,接收、放大，VD₁、VD₂、C₄倍压整流滤波，滤波后的直流电压加于VT₂基极，使VT₂导通，触发单稳态电路翻转进入暂稳态，IC₂的3脚由原来的低电平变为高电平，经R。限流，VD。稳压的4.5V电压供IC₃工作，IC;O/P端输出的狗叫声经C,耦合到IC,作进一步的放大，扬声器Y发出响亮的狗叫声。暂稳时间t=1.1R₂C₃≈2min。暂稳态过后，IC₂的3脚输出低电平，IC₃停止工作，扬声器不再有狗叫声输出。如果来人2min后仍未离开监测区域，并且不断地走动，则狗叫声始终不停，直至来人离开监测范围，保持宁静2min后，狗叫声才停止。此外，为了使用方便，设置了光控电路，以使白天不让狗叫，夜晚恢复工作。也可根据具体情况决定取舍，不用时去掉光敏电阻Rσ。 2简述声振动传感器制作的电子狗的元件选择。 【答案】(1)IC₁、IC,选用LM386集成块；IC₂选用555时基集成电路；IC,选用模拟狗叫声集成电路KD5608,其芯片封装外形有多种形式，使用时按厂家提供的标准图纸连接线路。 (2)HTD₁~HTD₄为压电陶瓷片，选用φ27mm或435mm均可，本电路使用10只φ27m的并联连接。 (3)VT,系结型场效应管，选用放大能力大一点的；VT₂选用9014晶体三极管。 (4)扬声器选用口径大、发声响亮，但体积较小的。 3、简述声振动传感器制作的电子狗的制作与调试。 【答案】该制作的关键是声振动传感探头HTD,~HTD、的安装，由于本电路设计主要考虑到应用于农村，所以HTD使用了10只，每5只一组并联，每只之间隔1m,用屏蔽线连接，屏蔽层接地(指电路地)。每只HTD均用质地较好的塑料薄膜包封，密封要严，不能有丝毫的漏透水现象，以免损坏HTD,影响使用寿命。做好的HTD埋于大门前道路两侧10cm深处，埋好后即可通电调试。一人在任一只HTD前1m左右地方走动，调R,使扬声器发出狗叫声，此时灵敏度最高，固定R,不动，至此调试结束。另外，R,的值关系到狗叫的声频，应注意调试。制作好的电子狗可固定于院内任一地方。 4、简述超声波的基本工作原理。 【答案】超声波是频率超过20kHz的机械振动波。由于频率高，其能量远远大于振幅相同的声波具有很高的穿透能力，在钢材中甚至可