CN106908799A - 一种超声波传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种超声波传感器，包括：-罐形的金属膜壳体；-陶瓷片，其安置在所述金属膜壳体的底部区域，并且包括第一侧和相对于所述第一侧的第二侧，其中所述第一侧和所述第二侧彼此电隔离，并且所述第一侧与所述金属膜壳体电连接；-第一电缆和第二电缆，其中所述第一电缆经由导电材料与所述金属膜壳体和所述第一侧电连接，并且所述第二电缆与所述第二侧电连接，并且其中，所述第二电缆经由隔离材料在所述第二电缆与所述第二侧的电连接点处与所述导电材料和所述金属膜壳体电隔离。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声波传感器，并且涉及包括该超声波传感器的超声波产生器和超声波接收器，以及应用这种超声波传感器的车辆。
背景技术
近期，对超声波传感器的需求与日俱增。超声波传感器例如可以安装各种机动车中，用于例如短距离的检测。
在传统的超声波传感器中，两根线缆分别被焊接至超声波传感器的壳体中的陶瓷片和超声波传感器的壳体。由于超声波传感器通常较小，这种焊接方式将使得制造工艺复杂并且耗时，从而产生不便。
此外，在传统的超声传感器中，陶瓷片的两个侧面、上表面和下表面都必须导电，以分别连接相应的线缆。这又将进一步增加超声波传感器的制造工艺的难度。
发明内容
鉴于上述问题，在本发明中，将提出一种制造简便并且高质量的超声波传感器。
根据本发明的第一方面，提出了一种超声波传感器，包括：-罐形的金属膜壳体；-陶瓷片，其安置在所述金属膜壳体的底部区域，并且包括第一侧和相对于所述第一侧的第二侧，其中所述第一侧和所述第二侧彼此电隔离，并且所述第一侧与所述金属膜壳体电连接；-第一电缆和第二电缆，其中所述第一电缆经由导电材料与所述金属膜壳体和所述第一侧电连接，并且所述第二电缆与所述第二侧电连接，并且其中，所述第二电缆经由隔离材料在所述第二电缆与所述第二侧的电连接点处与所述导电材料和所述金属膜壳体电隔离。
有利地，所述导电材料包括导电的密封剂。例如可以是导电的发泡胶。
有利地，所述第二电缆经由焊接的方式与所述第二侧电连接。
有利地，所述陶瓷片包括压电陶瓷片。
有利地，所述陶瓷片安装在所述金属膜壳体的底部。
有利地，所述金属膜壳体的材料包括铝和铜。
有利地，所述第一电缆与所述第二电缆彼此电隔离。
有利地，所述第一电缆连接至负极，和/或所述第二电缆连接至正极。
有利地，所述隔离材料设置在所述陶瓷片与所述导电材料之间并且设置为将所述第二侧与所述导电材料和所述金属膜壳体电隔离。
根据本发明的第二方面，提出了一种包括依据本发明的超声波传感器的超声波产生器。
根据本发明的第三方面，提出了一种包括依据本发明的超声波传感器的超声波接收器。
根据本发明的第四方面，提出了一种包括依据本发明的超声波传感器的车辆。当然，依据本发明的超声波传感器也可以应用在其他各种交通工具中，例如船舶和飞机等。
通过本发明，仅仅需要将一根电缆电连接(例如焊接)至陶瓷片，这将极大地减少超声波传感器的制造工艺的难度，例如不需要在体积很小的超声波传感器中增加其他的焊接工序。其次，在本发明中，陶瓷片可以仅仅是上表面和下表面导电的，由此将进一步改善工艺难度并且增加了产品使用时的质量。
本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了根据本发明一个实施例的超声波传感器100的结构示意图；以及
图2示出了根据本发明另一个实施例的超声波产生器200的结构示意图；
图3示出了根据本发明另一个实施例的超声波接收器300的结构示意图；以及
图4示出了根据本发明另一个实施例的车辆400的结构示意图。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的超声波传感器100的结构示意图。
如图1所示，该超声波传感器100包括罐形的金属膜(metalmembrane)壳体110。优选地，该金属膜壳体110可以由铝制成，也可以由铜制成。替代地，该金属膜壳体110也可以以任何适合的金属材料来制成。
在罐形的金属膜壳体110中，自上而下承载有导电材料143、隔离材料144以及陶瓷片130。
具体地，在金属膜壳体110的底部区域中，安置有陶瓷片130。该陶瓷片130例如可以是压电陶瓷片。在本发明的优选的方案中，陶瓷片130可以安置在金属膜壳体110的底部。陶瓷片130例如可以制成圆柱形、柱形等任意适合的形状。
进一步地，陶瓷片130包括第一侧131和相对于第一侧131的第二侧132。在此，陶瓷片130的第一侧131和第二侧132是可导电的，并且彼此电隔离，而陶瓷片130的侧面则无需是导电的。
此外，陶瓷片130的第一侧131与金属膜壳体110电连接，而陶瓷片130的第二侧132则与第二电缆142电连接(下文将详述)。
仍参照图1，第一电缆141和第二电缆142分别延伸进入金属膜壳体110。第一电缆141和第二电缆142在金属膜壳体110之外的两端分别连接至例如电源的负极和正极。
在此，第一电缆141经由金属膜壳体110中的导电材料143与金属膜壳体110，并且进而与陶瓷片130的第一侧131电连接。这种导电材料143例如可以是导电的密封剂，例如导电的发泡胶等。
通过这种电连接方式，可以将第一电缆141方便地连接至金属膜壳体110，而无需额外的焊接。从而简化了制造工艺，并且避免超声波传感器100在使用时产生不必要的磨损。
在陶瓷片130与导电材料143之间设置隔离材料144。第二电缆142延伸穿过导电材料143和隔离材料144，并最终与金属膜壳体110的第二侧132电连接。优选地，第二电缆142经由焊接的方式与第二侧132电连接。
通过使用隔离材料144，第二电缆142在其与第二侧132的电连接点133处分别与导电材料143和金属膜壳体110电隔离。例如可以以设置绝缘层的方式来实现这种隔离材料144。此外，通过使用隔离材料144，陶瓷片130的第二侧132也与导电材料143电隔离。通过上述方式，尤其可以确保第一电缆141与第二电缆142彼此电隔离。
图2至4分别示出了超声波传感器100在超声波产生器200、超声波接收器300和车辆400中的应用示意图。
通过使用上述超声波传感器，能够精确地检测出障碍物，而避免背景技术中由于焊接过多和/或陶瓷片的侧面需要额外地配置为导电而引起的安装故障和由此引起的性能衰退。
需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，装置方法可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其他权利要求或说明书中免列出的装置或步骤。
Claims (12)
1.一种超声波传感器(100)，包括：
-罐形的金属膜壳体(110)；
-陶瓷片(130)，其安置在所述金属膜壳体(110)的底部区域，并且包括第一侧(131)和相对于所述第一侧(131)的第二侧(132)，其中所述第一侧(131)和所述第二侧(132)彼此电隔离，并且所述第一侧(131)与所述金属膜壳体(110)电连接；
-第一电缆(141)和第二电缆(142)，其中所述第一电缆(141)经由导电材料(143)与所述金属膜壳体(110)和所述第一侧(131)电连接，并且所述第二电缆(142)与所述第二侧(132)电连接，并且其中，所述第二电缆(142)经由隔离材料(144)在所述第二电缆(142)与所述第二侧(132)的电连接点(133)处与所述导电材料(143)和所述金属膜壳体(110)电隔离。
2.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述导电材料(143)包括导电的密封剂。
3.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述第二电缆(142)经由焊接的方式与所述第二侧(132)电连接。
4.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述陶瓷片(130)包括压电陶瓷片。
5.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述陶瓷片(130)安装在所述金属膜壳体(110)的底部。
6.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述金属膜壳体(110)的材料包括铝和铜。
7.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述第一电缆(141)与所述第二电缆(142)彼此电隔离。
8.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述第一电缆(141)连接至负极，和/或所述第二电缆(142)连接至正极。
9.根据权利要求1所述的超声波传感器(100)，其特征在于，所述隔离材料(144)设置在所述陶瓷片(130)与所述导电材料(143)之间，并且设置为将所述第二侧(132)与所述导电材料(143)和所述金属膜壳体(110)电隔离。
10.一种超声波发生器(200)，其特征在于，所述超声波发生器(200)包括根据权利要求1至9中任一项所述的超声波传感器(100)。
11.一种超声波接收器(300)，其特征在于，所述超声波接收器(300)包括根据权利要求1至9中任一项所述的超声波传感器(100)。
12.一种车辆(400)，其特征在于，所述车辆(400)包括根据权利要求1至9中任一项所述的超声波传感器(100)。
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