（1）纵波。质点的振动方向与波的传播方向一致的波。它能在固体、液体和气体中传播； 

（2）横波。质点振动方向垂直于传播方向的波。它只能在固体中传播； 

（3）表面波。质点的振动介于纵波与横波之间，沿表面传播。振幅随深度增加而迅速衰减的波。 

从上述分类可看出，只有纵波可以在气体中传播。因此，目前在空气中的超声波测量系统大多依靠纵波来实现。而实际测量用的超声波主要集中在频率为2x104—2x106 Hz 的范围内。其中，靠近低频段主要用于空气和液体介质中的测量系统，中频和高频段主要用于固体介质的测量。这主要是由于介质对声波能量的吸收随声波频率的升高而增加，频率越高，声波在介质中衰减就越快。而在固体介质中，测量的量程比较短(例如超声波探伤，测工件厚度等)，在液体和气体中，测量的量程比较长(例如空气中的超声波测距，海洋中测深度等)，因此，气体和液体中测量所选择的声波频率就要比固体介质中低。文献综述

2.2超声波传感器的特性  

超声波传感器是实现声、电转换的装置，又称超声换能器或超声波探头。这种装置能发射超声波和接收超声波回波，并转换成相应电信号。目前常见的超声波发射和接收器件的标称频率一般为40kHz，频率取得太低，外界杂音干扰较多，太高在传播过程中衰减较大。按作用原理不同，超声波传感器可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等数种，其中压电陶瓷晶片制成的换能器最为常用。在原理上利用压电陶瓷材料在电能与机械能之间相互转换的功能。

其示意图如图 2-1 所示：

图 2-1双压电晶片示意图

超声波传感器的基本特性有频率特性和指向特性，这里以课题中选用的传感器UCM40发射型超声波传感器的特性为例加以说明。

（1） 频率特性

 超声波传感器的升压能级和灵敏度

图2-2是超声波发射传感器的升压能级和灵敏度。其中，40KHz处为超声波发射传感器的中心频率，在40KHz处，超声发射传感器所产生的超声机械波最强，也就是说在40KHz处所产生的超声声压能级最高。而在40KHz两侧，声压能级迅速衰减。其频率特性如图2-3所示。因此，超声波发射传感器一定要使用非常接近中心频率40KHz的交流电压来激励。