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超聲波換能器的主要特性包括靈敏度、方向性和盲區(qū)，解釋如下：

靈敏度

在了解靈敏度之前，有必要先介紹一下聲壓級(jí)（Sound Pressure Level，SPL）。

SPL 是通過(guò)相對(duì)于參考值的對(duì)數(shù)刻度測(cè)量的有效聲壓，定義為：

SPL = 20*log(P/Pref)；測(cè)量單位是分貝

其中P為聲壓，Pref為標(biāo)準(zhǔn)參考聲壓。通常，Pref 定義為 0.0002 ubar（源自人類聽(tīng)覺(jué)閾值）。但為了表達(dá)換能器性能的方便，采用靈敏度來(lái)表示接收強(qiáng)度。

靈敏度的單位通常為V/Pa或mV/Pa（V：接收電壓，Pa：帕斯卡）。發(fā)射強(qiáng)度定義為標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器（SCM）向超聲換能器輸入特定頻率和功率信號(hào)后在一定距離處獲得的聲壓，如圖6所示。接收靈敏度定義為固定聲壓由超聲波換能器發(fā)出，由標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器接收，超聲波換能器并聯(lián)在一定距離處進(jìn)行測(cè)試，如圖7所示。在標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器旁邊，換能器接收此聲壓，然后將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，通過(guò)比較兩者，可以確定換能器的靈敏度。所以，接收器的輸出電壓可用于確定其靈敏度水平。接收器的輸出電壓越高，靈敏度越高，反之亦然。

指向性

超聲波換能器的方向性定義為超聲波強(qiáng)度在距換能器特定距離處衰減-3 dB 相對(duì)于主發(fā)射方向上定義為零 dB 的最大強(qiáng)度的角度，如圖 8 所示。超聲波換能器受超聲波波長(zhǎng)和發(fā)射表面尺寸的影響。頻率越高，波長(zhǎng)越小，指向角越窄；發(fā)射面的尺寸越大，指向角越小。

盲區(qū)

盲區(qū)是指超聲波換能器的最小檢測(cè)距離，影響盲區(qū)大小的主要因素是振鈴時(shí)間。當(dāng)換能器接收到特定頻率的電子信號(hào)時(shí)，壓電陶瓷相應(yīng)地產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)出超聲波，但這種振動(dòng)作為電路不會(huì)立即停止，它在主振動(dòng)后借助于電路板逐漸趨于平靜到靜止。阻尼層。從主振結(jié)束到靜止?fàn)顟B(tài)的這段時(shí)間稱為振鈴時(shí)間。振鈴時(shí)間會(huì)影響盲區(qū)范圍，以收發(fā)器為例，我們利用輸入信號(hào)與反射波的時(shí)間差來(lái)衡量待測(cè)物體的距離。當(dāng)響鈴時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，