CN105606141A - 全方位球形超声波传感器 - Google Patents

全方位球形超声波传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN105606141A
CN105606141A CN201610113775.9A CN201610113775A CN105606141A CN 105606141 A CN105606141 A CN 105606141A CN 201610113775 A CN201610113775 A CN 201610113775A CN 105606141 A CN105606141 A CN 105606141A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silver layer
layer
ultrasonic sensor
omni
glass ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610113775.9A
Other languages
English (en)
Inventor
徐波
李红元
吴逸飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Handeli (Changzhou) Electronics Co Ltd
Original Assignee
Handeli (Changzhou) Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Handeli (Changzhou) Electronics Co Ltd filed Critical Handeli (Changzhou) Electronics Co Ltd
Priority to CN201610113775.9A priority Critical patent/CN105606141A/zh
Publication of CN105606141A publication Critical patent/CN105606141A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/48—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using wave or particle radiation means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及全方位球形超声波传感器，从内到外依次包括呈球形的压电陶瓷、第一银层、第二银层以及带有多个小孔的微孔材料层，所述第一银层、第二银层以及微孔材料层均呈空心球形，所述第一银层与第二银层之间设有绝缘胶，所述第一银层设有负极接线，所述负极接线伸出第二银层，所述负极接线伸出第二银层的一端设有负极接片，所述第二银层外表面设有正极接片，本发明结构简单合理，成本低，可以真正意义上实施全方位的超声波检测，完全能做到零死角的检测。

Description

全方位球形超声波传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别是全方位球形超声波传感器。
背景技术
现有的超声波传感器都是使用片状压电片，接受范围一般为180°，在工作过程中还存在折射、衰减，难以实现全方位无死角检测，使用不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实现全方位无死角超声波检测的全方位球形超声波传感器。
实现本发明目的的技术方案如下：
全方位球形超声波传感器，从内到外依次包括呈球形的压电陶瓷、第一银层、第二银层以及带有多个小孔的微孔材料层，所述第一银层、第二银层以及微孔材料层均呈空心球形，所述第一银层与第二银层之间设有绝缘胶，所述第一银层设有负极接线，所述负极接线伸出第二银层，所述负极接线伸出第二银层的一端设有负极接片，所述第二银层外表面设有正极接片。
采用上述结构后，通过压电陶瓷的球形烧结设计，使超声波传感器实现全方位无死角超声波检测，当脉冲信号加载在超声波传感器上，利用压电陶瓷的压电效应，压电陶瓷因机械振动产生超声波，超声波穿过微孔材料层，传播到空气中，超声波遇到障碍物会发生反射，反射回来的超声波又会穿过微孔材料层，超声波促使压电陶瓷片产生机械振动，将机械振动力转换为电信号，从而实现全方位无死角超声波检测，本发明结构简单合理，成本低，可以真正意义上实施全方位的超声波检测，完全能做到零死角的检测。
优选的，为了方便超声波穿过微孔材料层，所述微孔材料层由树脂与多个微型玻璃球复合制成，所述微型玻璃球的直径为5-15μm，微型玻璃球之间形成小孔。
优选的，为了方便微孔材料成型，所述微型玻璃球为空心玻璃球。
优选的，为了使超声波在超声波传感器与声阻抗为4x102Ω的空气之间完美传播，所述压电陶瓷的声阻抗为1x105Ω，微孔材料层的声阻抗为8x103Ω。
优选的，为了方便传递超声波，所述树脂与微型玻璃球的质量比为(30-35)：17。
优选的，为了方便传递超声波，所述树脂与微型玻璃球的质量比为33.21：17。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为压电陶瓷，2为第一银层，3为第二银层，4为微孔材料层，5为负极接线，6为负极接片，7为正极接片。
具体实施方式
由图1可知本发明全方位球形超声波传感器从内到外依次包括呈球形的压电陶瓷1、第一银层2、第二银层3以及带有多个小孔的微孔材料层4，所述第一银层2、第二银层3以及微孔材料层4均呈空心球形，所述第一银层2与第二银层3之间设有绝缘胶，所述第一银层2设有负极接线5，所述负极接线5伸出第二银层3，所述负极接线5伸出第二银层3的一端设有负极接片6，所述第二银层3外表面设有正极接片7，所述微孔材料层4由树脂与多个微型玻璃球复合制成，所述微型玻璃球的直径为5-15μm，微型玻璃球之间形成小孔，所述微型玻璃球为空心玻璃球，所述压电陶瓷1的声阻抗为1x105Ω，微孔材料层4的声阻抗为8x103Ω，所述树脂与微型玻璃球的质量比为(30-35)：17，优选值为33.21：17。
采用上述结构后，通过压电陶瓷的球形烧结设计，使超声波传感器实现全方位无死角超声波检测，当脉冲信号加载在超声波传感器上，利用压电陶瓷的压电效应，压电陶瓷因机械振动产生超声波，超声波穿过微孔材料层，传播到空气中，超声波遇到障碍物会发生反射，反射回来的超声波又会穿过微孔材料层，超声波促使压电陶瓷片产生机械振动，将机械振动力转换为电信号，从而实现全方位无死角超声波检测，本发明结构简单合理，成本低，可以真正意义上实施全方位的超声波检测，完全能做到零死角的检测。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.全方位球形超声波传感器，其特征在于：从内到外依次包括呈球形的压电陶瓷、第一银层、第二银层以及带有多个小孔的微孔材料层，所述第一银层、第二银层以及微孔材料层均呈空心球形，所述第一银层与第二银层之间设有绝缘胶，所述第一银层设有负极接线，所述负极接线伸出第二银层，所述负极接线伸出第二银层的一端设有负极接片，所述第二银层外表面设有正极接片。
2.根据权利要求1所述的全方位球形超声波传感器，其特征在于：所述微孔材料层由树脂与多个微型玻璃球复合制成，所述微型玻璃球的直径为5-15μm，微型玻璃球之间形成小孔。
3.根据权利要求2所述的全方位球形超声波传感器，其特征在于：所述微型玻璃球为空心玻璃球。
4.根据权利要求2所述的全方位球形超声波传感器，其特征在于：所述压电陶瓷的声阻抗为1x105Ω，微孔材料层的声阻抗为8x103Ω。
5.根据权利要求2所述的全方位球形超声波传感器，其特征在于：所述树脂与微型玻璃球的质量比为(30-35)：17。
6.根据权利要求5所述的全方位球形超声波传感器，其特征在于：所述树脂与微型玻璃球的质量比为33.21：17。
CN201610113775.9A 2016-02-29 2016-02-29 全方位球形超声波传感器 Pending CN105606141A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610113775.9A CN105606141A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 全方位球形超声波传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610113775.9A CN105606141A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 全方位球形超声波传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105606141A true CN105606141A (zh) 2016-05-25

Family

ID=55986267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610113775.9A Pending CN105606141A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 全方位球形超声波传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105606141A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913500A (ja) * 1982-07-14 1984-01-24 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 超音波送受波器
US5825902A (en) * 1995-10-06 1998-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Spherical piezoelectric speaker
CN1522360A (zh) * 2002-01-28 2004-08-18 松下电器产业株式会社 声匹配层、超声波发射接收器及超声波流量计
CN1703929A (zh) * 2003-04-28 2005-11-30 松下电器产业株式会社 超声波传感器
CN102841371A (zh) * 2012-09-20 2012-12-26 中北大学 一种复合式智能震动传感器及震源测试定位方法
JP2013201646A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Panasonic Corp 超音波プローブ及びその製造方法
CN103841499A (zh) * 2014-02-24 2014-06-04 北京信息科技大学 一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913500A (ja) * 1982-07-14 1984-01-24 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 超音波送受波器
US5825902A (en) * 1995-10-06 1998-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Spherical piezoelectric speaker
CN1522360A (zh) * 2002-01-28 2004-08-18 松下电器产业株式会社 声匹配层、超声波发射接收器及超声波流量计
CN1703929A (zh) * 2003-04-28 2005-11-30 松下电器产业株式会社 超声波传感器
JP2013201646A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Panasonic Corp 超音波プローブ及びその製造方法
CN102841371A (zh) * 2012-09-20 2012-12-26 中北大学 一种复合式智能震动传感器及震源测试定位方法
CN103841499A (zh) * 2014-02-24 2014-06-04 北京信息科技大学 一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106198724B (zh) 一种多稳态超声检测传感器
US9105844B2 (en) Piezoelectric device with piezoelectric polymer material
CN109798944A (zh) 基于微机械压电超声波换能器的流量计及渡越时间测量装置
CN105445375A (zh) 一种手持式超声导波结构损伤检测装置及其检测方法
CN104578892A (zh) 一体式摩擦发电机及振动传感器
CN107403129A (zh) 超声波指纹识别模组、超声波指纹识别器件及电子设备
CN105547553B (zh) 基于压电驻极体的无源高灵敏冲击力传感器及其测试方法
CN107438213A (zh) 一种水听器及其制造工艺
CN102824999B (zh) 一种大功率超声波换能组件及换能器
CN103063243A (zh) 新型耐疲劳超声波传感器
WO2019153162A1 (zh) Mems传感器线阵、触诊探头及其制造方法
CN206389553U (zh) 一种音腔装置和移动终端
CN203722511U (zh) 一体式摩擦发电机及振动传感器
CN105606141A (zh) 全方位球形超声波传感器
CN205376113U (zh) 小尺寸球形发射换能器
CN201197186Y (zh) 一种超薄压电传声器
CN106253747B (zh) 一种集成式柔性发电薄膜
CN107195770A (zh) 聚偏氟乙烯纤维压电传感器
CN108964518A (zh) 空气声能聚集和收集装置及系统
CN206865720U (zh) 一种水听器
CN203722818U (zh) 一种新型麦克风结构
CN110311032B (zh) 一种具有高声电转换效率的柔性声传感器
CN108580241A (zh) 一种超声换能器声阻抗匹配层及其制造方法
CN107271029A (zh) 一种水听器集成模块及其制造工艺
Wang et al. Ultrasonic TDoA Indoor Localization Based on Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160525

RJ01 Rejection of invention patent application after publication