我們知道正常人耳能聽到的聲音頻率范圍是20Hz~20KHz，超聲就是聲音頻率在20KHz以上的聲信號(hào)，避開人耳能聽到的聲音信號(hào)，這樣超聲就具有強(qiáng)的抗干擾能力。

最簡(jiǎn)便的方法就是使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，兩port一對(duì)上，直接給出|Z|~f的變化曲線圖。但網(wǎng)絡(luò)分析儀太貴了。除非大公司否則一般用不起，還有一種方法就是自己搭電路。用正弦波信號(hào)發(fā)生器測(cè)量。以下是搭電路的測(cè)量方法（這部分方法和測(cè)試數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)文章《超聲波測(cè)距模塊》）。

Ultrasound

實(shí)驗(yàn)最后給出了兩個(gè)不同頻率下的匹配阻抗值。非線性電路中也滿足歐姆定律。僅僅只是電阻被阻抗取代了?！皻W姆定律真是一項(xiàng)偉大的發(fā)現(xiàn)”，

超聲的發(fā)送距離與超聲探頭發(fā)射的能量P=U^2/|Z|有關(guān)，遠(yuǎn)距離超聲測(cè)距當(dāng)然希望的是：同樣電壓下。超聲探頭的阻抗越小越好。

因?yàn)?0KHz和51KHz是阻抗匹配諧振的兩個(gè)低峰值點(diǎn)，相應(yīng)阻抗的極小值點(diǎn)，這也是為什么市面上的超聲一般都用40KHz（40KHz諧振點(diǎn)處變化相對(duì)于51KHz平緩。當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率存在小的偏差時(shí)對(duì)輸出的影響要比50KHz小）。從上面的曲線能夠看出，假設(shè)電路同意，使用51KHz進(jìn)行超聲測(cè)距距離會(huì)更遠(yuǎn)（阻抗比40KHz更低）。

因?yàn)槌暟l(fā)射頭生產(chǎn)的原因，諧振頻率不一定精確的是40KHz和51KHz，難免會(huì)存在誤差。最好的方法是使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀直接測(cè)|Z|_{f曲線，使用|Z|}f測(cè)出的諧振頻率。

我購買的收發(fā)一體超聲探頭的諧振頻率點(diǎn)時(shí)51.48KHz。

測(cè)試后的修正

通過設(shè)計(jì)電路測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在51KHz附近，超聲接收到的信號(hào)非常弱，反而40KHz附近接收到的信號(hào)非常強(qiáng)。

上面的分析結(jié)論——假設(shè)電路同意，使用51KHz進(jìn)行超聲測(cè)距距離會(huì)更遠(yuǎn)——存在問題。

做例如以下修正：

因?yàn)?1KHz僅僅考慮的是發(fā)射端的增益。而總體的信號(hào)接收情況是Gain(總)=Gain(發(fā)射)*Gain(接收)。當(dāng)發(fā)射增益在51KHz時(shí)非常大。而51KHz時(shí)接收端的增益卻非常小。最后造成了Gain(總)非常小。通過發(fā)射（使用信號(hào)發(fā)生器手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率來測(cè)試）接收聯(lián)合測(cè)試。最后還是在40KHz（為了獲得更詳細(xì)的超聲探頭39.5KHz）時(shí)間Gain(總)最大。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的超声探头阻抗分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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