超声波传感器耐压
01 超声波头
一、绝缘测量
手边有几颗小型的超声波传感器。 就是普通的超声波测距所使用的发射头。 下面使用绝缘表 500V 档测量超声波头的导通电阻。 可以看到它呈现无穷大的数值。 下面将绝缘表的电压升高到 1000V， 可以看到测量的数值仍然超过了 20G 欧姆的量程。 将绝缘表电压升高到 2500V ， 此时听到超声波传感器出现滋滋啦啦的被电压击穿的声音。 随之可以看到测量的电阻急剧下降了。 此时， 即使将电压降低到1000V， 500V， 对应的电阻也变小了， 这说明这颗超声波传感器已经被击穿了。
二、内部结构
利用斜口钳将超声波铝质外壳剪开， 露出内部的结构。 内部呈现 一个宝塔结构。 最上边是一个金属小盘， 将下面超声震动转换成声音的震动。 中间是包含有压电陶瓷的金属片。 最下面是塑料底座。 一种白色绝缘胶将压电陶瓷与底座固定在一起。 可以比较容易将压电陶瓷从底座上掀开， 它的两级通过细铁丝与塑料底座上两个电极相连。 放在放大镜下面， 可以观察到压电陶瓷已经在高压下碎裂了。 黑色部分应该是局部放电花火烧灼的结果。 超声波传感器在高压下被击穿损坏了。 ·只是这次测量并没有获得超声波传感器究竟可以忍耐多高的直流电压。
三、耐压上限
下面利用手边可编程高压模块来测量超声波传感器的实际耐压上限。 这里给出了扫描过程中， 超声波最高电压。 可以看到最高电压为 2053V。 之后超声波传感器便击穿了。
▲ 图1.2.1 测试耐压上限
vout=[9.0940,9.6140,16.1020,27.0740,40.5050,54.8390,69.1910,84.0910,99.0920,114.1500,129.3900,144.2500,159.4900,174.7600,190.0700,205.3900,220.7600,235.8100,251.1800,266.6200,282.0300,297.4500,312.9100,327.9600,343.4800,358.8900,374.2800,389.6500,404.9800,419.6600,434.6000,450.2000,466.1800,482.1100,497.8900,513.2300,528.8600,544.4300,560.0400,575.6900,591.2900,606.4700,621.9700,637.1300,653.1000,668.6300,684.1400,699.3700,714.9700,730.4700,746.0200,761.5800,777.1000,792.2100,807.7400,823.2200,838.6500,854.2400,869.7800,885.0300,900.5700,916.0700,931.7000,947.1800,962.4200,978.0400,993.4600,1011.4000,1025.3000,1040.7000,1055.9000,1071.4000,1087.1000,1102.6000,1118.2000,1133.8000,1149.1000,1164.6000,1180.3000,1195.9000,1211.4000,1227.2000,1242.6000,1258.0000,1273.6000,1289.3000,1305.1000,1320.4000,1335.7000,1351.4000,1367.1000,1383.1000,1398.6000,1414.3000,1429.6000,1445.3000,1461.1000,1476.8000,1492.4000,1508.1000,1523.6000,1539.2000,1554.9000,1570.6000,1586.4000,1602.3000,1617.3000,1633.1000,1648.6000,1664.4000,1680.2000,1695.6000,1711.4000,1727.1000,1742.9000,1758.6000,1774.4000,1790.0000,1805.8000,1821.6000,1837.6000,1853.4000,1869.2000,1884.7000,1900.7000,1916.5000,1932.6000,1948.4000,1964.5000,1979.9000,1995.9000,2011.8000,2027.8000,2043.8000,2053.3000,24.3580,23.6640,23.6530,23.0240,24.2210,24.1060,23.1000,22.7400,22.4910,22.1140,22.9420,23.2990,22.3530,23.5810,23.6220,23.8720,22.2220,23.9530,24.9950,23.0770,22.7110,22.2190,22.8830,22.4110,22.6220,23.2030,23.3120,22.6850,21.2350,21.5010,21.9310,22.6800,22.5980,21.9050,22.0590,21.9840,21.8720,22.5250,21.6730,21.7960,21.1190,21.2730,21.4890,22.3000,21.8260,21.4490,21.5090,23.3370,20.7930,21.2640,23.1910,22.8210,22.7190,21.9020,23.2540,22.2650,22.2110,22.9090,22.2270,23.3980,23.5280,23.8000,23.3370,23.5700,23.3550]
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
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# TEST1.PY -- by Dr. ZhuoQing 2023-06-25
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# Note:
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from headm import *
from tsmodule.tsvisa import *
from tsmodule.tsstm32 import *
vdim = linspace(0, 5, 200)
vout = []
dh1766volt(0)
time.sleep(2)
for v in vdim:
dh1766volt(v)
time.sleep(1.5)
meter = meterval()
vout.append(meter[0]*1000.0)
tspsave('volt', vout=vout)
plt.plot(vdim, vout, lw=3)
plt.xlabel("Vin(V)")
plt.ylabel("Vout(V)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
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# END OF FILE : TEST1.PY
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※ 总 结 ※
本文对普通的超声传感器的耐压进行了测量。 测量出其中一个传感器的耐压超过了 2000V。
● 相关图表链接: