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由于含铅的PZT基压电陶瓷通常的烧结温度为1200℃以上,处于这个温度的PbO容易挥发.由于铅的挥发:(1)使得PZT陶瓷的化学计量比发生偏差,性能难以稳定控制;(2)对环造成污染,危害人类健康;(3)压电陶瓷器件的多层化,在高温烧结时,内电极常使用铂等,大大提高了器件的成本[12].为了防止铅的挥发、减少铅的损失可以通过密闭容器烧结[13],加入过量铅成分等方法,但更应该通过降结温度来防止,少铅的损失,还可以节约能源.

检测范围

超声波传感器的检测范围取决于其使用的波长和频率。杨氏模量：描述固体材料抵抗形变能力的物理量，是正向应力与正响应变得比值。波长越长，频率越小，检测距离越大，如具有毫米级波长的紧凑型传感器的检测范围为300~500mm波长大于5mm的传感器检测范围可达8m。一些传感器具有较窄的6o声波发射角，因而更适合准确检测相对较小的物体。另一些声波发射角在12o至15o的传感器能够检测具有较大倾角的物体。此外，我们还有外置探头型的超声波传感器，相应的电子线路位于常规传感器外壳内。这种结构更适合检测安装空间有限的场合。

调节

几乎所有的超声波传感器都能对开关输出的近点和远点或是测量范围进行调节。刹车时机为保证汽车在与障碍物相距20～30cm左右时可以停下来。在设定范围外的物体可以被检测到，但是不会触发输出状态的改变。一些传感器具有不同的调节参数，如传感器的响应时间、回波损失性能，以及传感器与泵设备连接使用时对工作方向的设定调节等。

重复精度

波长等因素会影响超声波传感器的精度，其中的影响因素是随温度变化的声波速度，因而许多超声波传感器具有温度补偿的特性。该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。

系统采用的超声波传感器的工作频率为40kHz左右。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决，比如发射一组长短不同的音波，只有当探测头检测到相同组合的音波的时候，才进行距离计算。由发射传感器发出超声波脉冲，传到液面经反射后返回接收传感器，测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间，根据媒质中的声速，就能得到从传感器到液面之间的距离，从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响，通过温度补偿的方法对传播速度予以校正，以提高测量精度。计算公式为：

V=331.5+0.607T （1）

式中：V为超声波在空气中传播速度；T为环境温度。

S=V ×t/2=V×（t1－t0）/2 （2）

式中：S为被测距离；t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差；t1为超声回波接收时刻；t0为超声脉冲发射时刻。利用MCU的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离S。工作温度由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。由于本系统的MCU选用了具有SOC特点的混合信号处理器，其内部集成了温度传感器，因此可利用软件很方便的实现对传感器的温度补偿。