一、前言

这是一个超声波发送与接收测距模块，它具有两个超声换能器。一个负责发送超声波，一个负责接受超声波。从外观上来看，他们似乎长得是一模一样，那么，它们两个在谐振特性上，有什么区别吗？

二、谐振特性

将超声模块上的两个超声头拆卸下来。可以看到它们分别焊接在发送与接收端。下面将会通过 ADALM2000 测量这两个超声换能器的谐振特性。

在面包板上，搭建测试电路。使用 ADALM2000的网络分析功能，测试超声换能器的谐振特性。将一个 1k 欧姆的电阻，与超声波传感器串联。ADALM2000输出的信号连接在电阻一端和地线，测量经过电阻分压后，超声波两端信号的幅度和相位 随着频率的变化特性。

通过扫脚 35kHz 到 45kHz 之间的 幅频特性和相频特性。这是接收传感器对应的频率特性。这是发送超声头的频率特性。对比发送和接收，可以看到它们之间最大的区别，就是谐振频率不同，接收换能器的谐振频率低于 40kHz，发送换能器的谐振频率基本上等于 40kHz。也就是在40kHz 的时候，发送换能器的阻抗最小，能够吸收最多的电能，并将其转换成超声波。而接收换能器在40kHz并不谐振，能够在超声波激励下，产生更大的谐振电压。

※ 总 结 ※

本文利用 ADALM2000 测量了超声测距模块中的两个超声波传感器的频率特性。可以看到发送与接收超声波头的谐振频率是不一样的。在谐振频率上，对应的阻抗达到最小，相移为 0 °。接收超声头的谐振频率小于40kHz，这样在接收到 40kHz 的超声波时，它可以输出比较大的信号。发送超声头，谐振频率非常接近 40kHz，它对应的阻抗达到最小，这样可以吸收更多的驱动电能，将它转换成超声波进行发送。由此可见，这两个超声波换能器不能够调换使用。