超声波如何产生和测量？

要产生超声波，一般都需要用到压电陶瓷换能器，换能器结构如下所示：

压电陶瓷换能器里面有两个正负电极板，需要通电才能形成正压电效应：

有了正压电效应以后，当压电材料受力F作用时，就会产生一个电场强度E，二者有一个简单的线性关系如下：

施加电压U到压电材料上面，也会使得材料有相应的伸缩形变S，二者之间的线性关系如下：

要产生超声波，就需要在压电陶瓷材料施加一个正弦交变电流，这样就可以使得压电材料有正弦变化的长度伸缩，形成振动的超声波向外发射出去：

要测量超声波，也是需要压电材料，就是把声压通过压电效应，转换为电压信号，再被电路识别出来，就可以在屏幕上测量到超声波了：