CN108290538A - 用于发送和/或接收声学信号的声学传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发送和/或接收声学信号、尤其超声信号的声学传感器(1)，所述声学传感器包括：膜片(2)、电声转换器(3)、线路载体(4)，所述电声转换器设置用于将所述膜片(2)激励到振动，在所述线路载体的表面上布置有至少一个电印制导线(5a，5b)，其中，所述膜片(2)在至少两个连接点(6a，6b)处与所述线路载体(4)连接并且由所述线路载体(4)撑开。

Description

用于发送和/或接收声学信号的声学传感器

背景技术

当今，超声传感器被用于检测车辆周围环境中的对象。在这种超声传感器中，电声转换器借助熔焊或钎焊的电连接线路接通。另一方面，所述电连接线路终止于所谓的接通载体的另一侧。

超声传感器借助通常由塑料制成的壳体获得其机械稳定性。在这种壳体内部安装有部分地装配有电子构件的电路板。在此，该电路板通常与接通载体连接。

在此，超声传感器的膜片由所属的其他壳体部件(膜片罐)撑开。在此，膜片通常通过成型、例如深冲(Tiefziehen)与所述其他壳体部件一起由铝块制成。经常借助第三声学解耦合的壳体部件将该膜片罐与前面提到的壳体连接。电声转换器例如粘接在膜片上并且例如通过TKS焊接导线与接通载体连接，该接通载体又与布置在壳体中的电路板连接。在此，膜片通常是所谓的膜片罐的一个区段。在这种情况下，膜片罐的壁对于膜片是形状确定的。

发明内容

根据本发明的用于发送和/或接收声信号的声学传感器包括：膜片、电声转换器、线路载体，该电声转换器设置用于将膜片激励到振动，在所述线路载体的表面上布置有至少一个电印制导线，其中，该膜片在至少两个连接点处与线路载体连接并且由线路载体撑开。在此，声学传感器尤其适合于车辆周围环境中的环境测量。

在此，膜片是如下元件：该元件具有比线路载体更高的柔性，并且由该元件发送已经由电声转换器激励过的声学信号。类似地，在接收情况下，由膜片将从周围环境中所获取的声学信号引导到电声转换器。因此，线路载体相对于膜片是弯曲刚性(biegestarr)的。电声转换器是能够通过施加电信号而被激励到机械振动或运动的构件。线路载体尤其是电路板。电路板是电导体，该电导体尤其具有大于3并且尤其大于5的宽/高比。电印制导线由线路载体支承、即由线路载体机械固定。膜片由线路载体撑开。这表示，膜片通过连接点保持在如下位置和状态中：其中，可以通过电声转换器将该膜片激励到振动。因此，所述连接点优选如此选择，使得膜片在静止状态中至少部分地被平面拉伸。在此，被拉伸表示，至少在激励膜片的情况下将力施加到膜片的边缘区域上。

因此，提出一种声学传感器，该声学传感器能够特别价格低廉地制造，因为在该声学传感器中，膜片由线路载体撑开并且不需要用于撑开膜片的附加元件、尤其不需要壳体。因此，线路载体承担双重功能，因为该线路载体同时既适用于支承电学部件和/或声学传感器的导体，而且也适用于给声学传感器提供稳定性。与此同时减少一定数量的必要构件，并且可以实现该声学传感器的特别节省空间的构型。此外，通过减少构件的数量简化声学传感器的制造。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

优选地，线路载体至少区段式地由导电材料构成，其中，在至少一个电印制导线与线路载体的能够导电的材料之间布置有绝缘层。线路载体尤其是金属芯电路板。换句话说，有利的是，线路载体具有稳定的芯部。因此实现了线路载体的高刚性，由此给声学传感器提供高稳定性，并且避免声传感器的远离膜片的不期望的振动。替代地，线路载体也可以通过本领域技术人员所已知的其他手段来获得高刚性，其方式例如是：由厚度高于1.5mm、尤其高于2mm的纤维增强塑料来制造线路载体。

还有利的是，声学传感器设置成通过线路载体被固定到车辆部件上。为此，线路载体尤其具有与车辆部件耦合的区域。该区域优选包括连接元件、例如接片(Lasche)、销、钩、卡锁凸起(Rastnase)或接收部。以这种方式实现声学传感器与车辆部件之间的特别稳定的连接。

还有利的是，膜片通过密封元件与线路载体连接。密封元件是与线路载体相比优选具有更高弹性的元件。以这种方式确保没有任何异物、例如污垢能够侵入膜片与线路载体之间的区域中。同时，膜片的振动能力得以改善。此外，在膜片与线路载体之间留有一定距离，由此改善膜片的运动自由度。

同样有利的是，线路载体在电声转换器布置在线路载体上方的区域中具有凹槽或贯通开口。以这种方式使膜片在振动情况下的衰减最小化和/或以适当的方式成形(formen)从膜片反向发出的声音，使得例如可以提高效率。此外，尤其在贯通开口的情况下避免声反射对膜片的振动产生影响。

还有利的是，电声转换器通过至少一个电印制导线电接通。因此，可以实现将用于激励电声转换器所需的电子器件靠近电声转换器布置。

还有利的是，膜片具有能够导电的表面区域，并且电声转换器通过膜片的所述能够导电的表面区域接通。以这种方式，可以实现电声转换器的特别简单的接通。这是相对于机械影响特别稳健的，所述机械影响尤其可能会在声学传感器使用时间很长的情况下导致错误接通。

同样有利的是，膜片的能够导电的表面区域通过连接点电接通。因此，该连接点既用于撑开膜片也用于接通膜片，由此省去附加的接通。

还有利的是，电声转换器直接与至少一个电印制导线连接。因此，实现电声转换器的一种特别简单的接通，其中，同时由线路载体将电声转换器保持在适当位置中，由此可选地省去电声转换器在膜片处的固定。

还有利的是，在线路载体的在膜片旁边的表面上施加有阻尼层。该阻尼层尤其处于膜片附近。该阻尼层尤其关于膜片的辐射方向环绕膜片。阻尼层是由弹性材料构成的层。在此，该阻尼层优选如此布置，使得如果将声学传感器固定在车辆部件上，则该阻尼层布置在线路载体与车辆部件、例如车辆内衬的内侧之间。以这种方式可以实现声学传感器的密封。此外，在此使声学传感器与车辆部件之间的振动传输最小化，和/或避免平行于车辆部件的表面取向的声传播。

声传感器优选是超声传感器，该超声传感器适合于检测车辆周围环境。该声传感器尤其适合于将超声信号发出到气态周围环境中。

附图说明

以下参照附图详细描述本发明的实施例。在附图中：

图1示出根据本发明的第一实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器；

图2示出根据本发明的第二实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器；

图3示出根据本发明的第三实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器；

图4示出根据本发明的第四实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器；

图5示出根据本发明的第五实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器；

图6示出根据本发明的第六实施方式的用于发送和/或接收声学信号的传感器。

具体实施方式

图1示出示出根据本发明的第一实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器1。在此示出声学传感器1的横截面及其安装环境。在该第一实施方式中，声学传感器1示例性地固定在车辆部件30、例如车辆内衬处。为此，车辆部件30具有凹部31，该凹部的尺寸足以在其圆周内接收膜片2。在此有利的是，膜片2与车辆部件30的凹部31紧密机械接触。

声学传感器1包括作为基本部件的膜片2、电声转换器3以及线路载体4。在线路载体4上布置有第一电印制导线5a以及相对于该第一印制导线电绝缘的第二电印制导线5b。线路载体优选平面地实施并且优选具有大于1.5mm、尤其大于2mm的厚度。

在线路载体4的第一侧上布置有膜片2。在该第一实施方式中，膜片2在其边缘处具有边缘区域20，该边缘区域的厚度大于膜片2在其中心的厚度。因此，膜片2的中心区域相对于线路载体4的表面间隔开，并且伸入到凹部31中如此远，使得膜片2贴靠在车辆部件30的凹部31的表面上。膜片2的边缘区域20尤其贴靠在凹部31的表面上。此外，增厚的边缘区域20提供稳定的框架，并且既对于膜片2的振动区域也对于车辆部件30的相应凹部31限界膜片的振动区域。另一方面，膜片2的边缘区域20处于线路载体4上。在此，边缘区域20在该边缘区域贴靠在线路载体4上的位置处与线路载体4机械连接、例如粘接、钎焊和/或熔焊。因此，该膜片在其边缘区域20中与线路载体4机械连接。

在第一实施方式的一种优选构型中，膜片2能够至少区段式地导电，并且线路载体4在与膜片2的支承面的连接点处支承接通材料、尤其至少一个印制导线、例如第一或第二印制导线5a、5b，并且膜片2在该位置处也与线路载体4电接通。因此，膜片2在多个连接点6a、6b处与线路载体4机械连接和电连接。因为膜片2能够至少区段式地导电，所以该膜片具有能够导电的表面区域。因此，电声转换器3通过膜片2的能够导电的表面区域接通，其中，膜片2的能够导电的表面区域通过连接点6a、6b中的至少一个接通。

在膜片2的朝向线路载体4的侧上布置有电声转换器3。电声转换器3在声学传感器1的发送过程中将施加在其电接通部的电交流电压信号转换成机械运动，以便将膜片2激励到振动。相反地，在接收声学信号时，通过电声转化器3到膜片2的机械耦合将膜片2上的机械振动转换成电信号。

电声转换器3优选是压电转换器，该压电转换器具有正圆盘或椭圆盘的形状，其中，在两个相对置的盘面中的每个上分别施加有至少一个平板电极。示出这种盘的横截面。在所示情况下，朝向膜片2的平板电极通过导电的粘合剂机械固定并且电连接到导电的膜片2处，并且该膜片又通过导电的粘合剂机械固定并且电连接到线路载体的连接点6a、6b处。在优选构型中，该粘合剂还作为密封元件8起作用，并且由于弹性特性而对膜片2的边缘区域20与线路载体4的振动解耦和做出贡献。

在一种优选构型中，如所示情况中那样，电声转换器3的远离膜片2的平板电极通过截锥体状的弹簧接通环与分布在圆周上的至少一个并且优选多个导电的弹簧接通舌片(Federkontaktzungen)15接通。另一方面，弹簧接通环与线路载体4上的至少一个连接点6a、6b至少电连接。

通过使用挤压到电声转换器3背侧的至少一个弹簧触点15，不仅确保电声转换器3的至少一个平板电极的电接通，而且也确保膜片的远离边缘区域20的内部区域的机械预应力。由此可以确保，膜片2的内部区域始终机械地贴靠在凹部31的内侧。

在一种优选构型中，分别借助电隔离的弹簧触点将电声转换器的多个彼此隔离的电极表面接通。在另一优选构型中，将至少一个待接通的平板电极与一个以上的弹簧触点电接通，以便提高所述接通的可靠性。

在优选构型中，优选借助各个贯通开口将与电声转换器3连接的导体线5a、5b引导到线路载体4的与膜片2相对置的侧上，所述贯通开口在那里与其他导体线连接，并且与可选地存在于那里的构件、例如电构件16、电路和/或插头触点22连接。

优选地，线路载体4具有高机械刚性。例如通过提高平板厚度和/或通过借助纤维或/和金属增强平板来实现板状线路载体的这种高刚性。线路载体4至少区段式地由导电材料构成，其中，在至少一个电印制导线5a、5b与该线路载体的导电材料之间布置有绝缘层。在所述第一实施方式中，线路载体4是金属芯电路板。因此，线路载体4具有金属芯，该金属芯涂覆有塑料层，在该塑料层上布置有电印制导线5a、5b、接通点7以及贯通开口。在此，接通点7是第二印制导线5b上的点。可选地，电构件16附加地布置在线路载体4上。在该第一实施方式中，线路载体4具有基本上板状的形状。

在电声转换器3布置在线路载体4上方的区域中，线路载体4具有凹槽9。凹槽9是线路载体4的厚度减小的区域。线路载体4的厚度是线路载体4的第一侧与第二侧之间的距离。

在在此示出的构型中，线路载体4在与电声转换器3的与膜片2的对立的侧相对置的侧上包含凹槽9。因此，凹槽9是如下区域：其中，电声转换器3或膜片2相对于线路载体4的第一侧上的表面之间的距离有针对性地改变、尤其变大。因此，对反向发出的声学信号对膜片2的振动特性的影响进行调节、例如使其最小化。在替代的实施方式中，在凹槽区域中布置有绝缘材料。替代地或附加地，通过凹槽9如此选择膜片2与线路载体4之间的距离，使得反向发出的声学信号与在相反的辐射方向上发出的声学信号正叠加，从而电声转换器3的效率至少区段式地提高。

在一种优选构型中，能够导电的膜片2的、电声转换器3的和/或线路载体4的若干电位彼此电连接。因此，如果电声转换器3的电极与能够导电的膜片2连接，并且所述能够导电的膜片又与线路载体4的金属芯连接，则可以省去贯通开口中的一个以及配属于所述贯通开口的印制导线。

在所述边界条件下，可以如此简化图1中示出的结构，使得仅还须在线路载体4的背向膜片2的侧上电学地执行弹簧触点15的相应接通。这例如可以通过如下方式实现：使线路载体4的朝向膜片2的侧上的弹簧触点15(而不是存在于连接点6a、6b上的印制导线)相对于线路载体4的电位绝缘，并且穿过线路载体4贯通到相对置的侧上。在这种简单的情况下，线路载体4承载与导体5a、膜片2等效的电位，并且弹簧触点15的至少一个贯通的触点承载第二印制导线5b的电位。

声学传感器1真正的基本功能存在于输入到线路载体4中的点划线内的区域内。为了将电声转换器1安装在车辆部件30后面，此外在示出的解决方案中使用根据本发明的基本构思——线路载体4确定声学传感器1的机械稳定性，以便抑制试图沿着车辆部件30的表面传播的声信号。

通过在确定实际传感器基本功能的区域上延长线路载体4，实现如下区域：其中，线路载体4可以支承阻尼材料，借助该阻尼材料通过如下方式抑制车辆部件30中的远离传感器的安装位置的、例如远离凹部31的振动：通过线路载体4将阻尼材料挤压到车辆部件30的背侧。在线路载体4的处于膜片2的侧上的表面上施加有作为阻尼层10的绝缘材料。在此，阻尼层10仅施加在线路载体4的第一侧上的未由膜片2覆盖的区域中。因此，阻尼层10环绕膜片2。阻尼层10由柔性并且弹性的材料成形。

车辆部件的所示出的区域构成传感器保持件。在一种未示出的替代构型中，将传感器保持件固定在车辆部件上。在示出的示例中，在车辆部件30的传感器保持件上固定有至少两个弹簧弹性的(federelastisch)卡锁凸起32、33。如果将车辆部件30上的声学传感器1引入到卡锁凸起32、33中，则这些卡锁凸起32、33包围线路载体4，由此该线路载体被锁合(einrasten)在车辆部件30上。因为卡锁凸起32、33中的每个包围线路载体4，因此，该线路载体被夹紧在车辆部件30与卡锁凸起32、33之间。因此，将声学传感器1通过线路载体4固定在车辆部件30上。通过弹性阻尼层10将声学传感器1附加地朝向卡锁凸起32、33挤压，并且因此特别高效地被固定。此外，阻尼层10具有如下优点：在发送过程中，由膜片2或电声转换器3在车辆部件30中、尤其凹部31区域中所产生的振动在该区域中不沿车辆部件30延伸，并且因此抑制不期望的、侧向于用作耦合位置的凹部31辐射的声学信号。

在该结构情况下，适当的刚性线路载体4因此确保，阻尼材料10在其安装位置处阻止车辆部件30的振动，而且也确保将车辆部件30以及尤其其凹部31通过相应传递的压紧力被固定在膜片2的边缘区域20的安装位置处，而且也确保膜片2的内部区域通过弹簧触点15持续机械贴靠在车辆部件30上并且尤其机械贴靠在其凹部31上。膜片2的内部区域是处于边缘区域20之间的区域。由于该内部区域的机械特性、例如尤其由于其相对较低的材料强度而可以轻易地由电声转换器3被激励到振动，或在接收情况下，可以将到达的声学信号从膜片2的内部区域轻易地传递到电声转换器3。优选地，膜片2的内部区域由刚性边缘区域20所包围。

在该第一实施方式中，在卡锁凸起32、33与线路载体4之间夹紧有盖体11，该盖体覆盖线路载体4背向膜片2的第二侧，并且因此保护布置在线路载体4上的可能的电学部件。

在连接点6a、6b上，膜片2借助弹性能够导电的密封剂与线路载体4粘接，该密封剂用作密封元件8。在此，使用弹性材料来进行粘接，由此使膜片2传递到线路载体4中的机械振动最小化。因此，膜片2通过密封元件8与线路载体4连接。

在一种可选的优选构型中，膜片2的内部区域附加地借助环绕的凹槽相对于膜片2的边缘区域20声学解耦合。在另一可选的优选构型中，膜片在电声转换器3的区域中具有锥度(Verjüngung)，也就是说，例如由膜片材料的两侧之间的距离所确定的刚性随着相对于膜片中心的距离的减小而变得越来越小。以这种方式，将在发送过程中由电声转换器3产生的机械运动以更高的效率转换成进行声辐射的机械行程。

优选地，膜片2具有旋转对称的或椭圆的形状。然而根据本发明，也包括替代的、例如角形的膜片形状，在所述膜片形状上固定有一个或多个电声转换器3，并且所述电声转换器由线路载体4所承载。

在本发明的替代实施方式中，盖体11与线路载体4熔焊、粘接、钎焊或以其他方式固定在线路载体4上。在优选构型中，盖体11在此至少区段式导电并且与线路载体4上的电位导电地连接，以便减小干扰电场的辐射。

替代盖体11，保护涂层被施加到布置在线路载体4的第二侧上的所有构件上。

图2示出根据本发明的第二实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学声传感器1。本发明的第二实施方式基本上相应于本发明的第一实施方式。然而，在该第二实施方式中，膜片2构型成具有恒定厚度的元件，并且膜片2在一侧覆盖整个线路载体4的第一侧。为此，两个连接点6a、6b布置在线路载体4的边缘处。膜片2的厚度小于线路载体4的厚度。由于线路载体4的高刚性，膜片2通过连接点6a、6b在其边缘区域20处获得高刚性，由此可以实现高效率。因此，在该第二实施方式中，膜片2也由线路载体4撑开。

在该第二实施方式中，线路载体4具有贯通开口9b而不是凹槽9a。

在替代实施方式中，第一电印制导线5a至少区段式地在线路载体4的第一侧上延伸，并且膜片2在连接点6a、6b中的至少一个处直接与印制导线、例如第二电印制导线5b连接。因此，可以实现膜片2的一种特别优选的接通。

根据本发明的第二实施方式的声学传感器1还优选包括反射器元件12，其布置在线路载体4的与电声转换器对立的侧上。反射器元件12具有空腔并且如此布置，使得该空腔覆盖贯通开口9b。通过该空腔的相应的构造可以反射由膜片2发出的声学信号，并且因此可以匹配声学传感器1的辐射特性。

优选地，声学传感器1在线路载体4的与膜片对立的侧上以盖体11覆盖。此外，在反射器元件12与盖体11之间的空间内可以布置有对于声学传感器1的功能重要的电构件16。电声转换器3通过导线13与第一电印制导线5a连接。替代地，也可以实现电声转换器3的多个接通，其方式是：例如将多个导线引导至多个电印制导线。

此外，图2示出针对声学传感器1的替代的固定选择。在声学传感器1的在图2中示出的左侧，盖体11具有卡锁凸起17，该卡锁凸起可以借助相应的配合件(Gegenstück)锁和在车辆部件30上。在图2中右部示出的侧上示出盖体11的构造，在该盖体处，声学传感器1可以借助相应的保持接收部(Haltungsaufnahme)通过夹紧环18或弹簧片而被固定在车辆部件30上。为此，盖体11具有适合夹紧环的支承面。可以看出，固定有声学传感器1的相应元件也可以由线路载体4自身构成。卡锁凸起17的所示出的卡锁凸起形状在插入的传感器构件情况下(在所述情况下，膜片2通过开口插入至车辆部件30的可见侧)已经被证明是可行的，而借助例如夹紧环18的固定优选适用于将声学传感器1远离可见侧地固定在车辆部件30上，例如在遮盖安装中常见的那样。由于夹紧环18的以及等效弹性机械构件的弹性作用，可以实现相应恒定的压紧力。此外显而易见的是，所示出的传感器的彼此相邻的传感器单元可以被轻易地固定在车辆内衬上。

在该第二实施方式中，膜片2例如像构件那样借助SMD焊接焊接到线路载体4、例如第二电印制导线5b上。在此，通过压力测试可以监视焊接以及传感器是否密封。这对于声学传感器1抵抗异物入侵的稳健性至关重要。

线路载体4上的电印制导线通常具有35μm的高度。声学超声传感器1的膜片2通常以大约2μm的路程振动。即使在声学传感器1的实施方案中(其中可以实现膜片表面的显著较大的行程、例如20μm的行程)，如果膜片与线路载体的表面通过常见的印制导线而间隔开，则因此也可以避免膜片2与线路载体4之间的碰撞。处于于膜片2的线路载体4的侧上的空腔可选地填充有图2中未示出的绝缘材料，以便限制膜片2的衰减。

因此，如此构造的传感器具有显著较低的结构高度。刚性的线路载体4结合当今分开实现的功能元件、例如接通载体、壳体、电路板等。由于独立的声学构件(反射器12)，可以通过选择不同的反射器形状来产生不同的传感器特征。

图3示出根据本发明的第三实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器1。本发明的第三实施方式基本上相应于第一和第二实施方式。然而在该第三实施方式中，膜片2如此延伸，使得该膜片既覆盖线路载体4的第一侧，也在侧向上环绕线路载体4。在此有利的是，与膜片2的覆盖载体4的表面的区域相比，膜片2的环绕线路载体4的区域具有更高的稳定性。因此可看出的是，连接点6a、6b也可以是可拆卸的连接点，并且膜片2例如可以通过卡锁连接被撑开。

根据本发明的第三实施方式，声学传感器1例如具有两个电声转换器3a、3b。替代地，3a、3b是单个环绕式电声转换器3的两段。电声转换器3a、3b直接处于各一个印制导线5a、5b上。因此，电声转换器3a、3b直接与电印制导线5a、5b连接。

盖体11直接与线路载体4连接。然而在替代实施方式中，盖体11也可以与线路载体4一体成型。

电声转换器3a、3b各自的第二接通要么通过根据第一或第二实施方式的能够导电的膜片来实现，要么通过线路载体4上的电印制导线来实现。

在该第三实施方式中，在电声转换器3布置在线路载体4上方的区域中布置有多个贯通开口9b。由此，线路载体4以及膜片2获得比单个贯通开口9b情况下的更大的稳定性。这在膜片2由于使用特别薄的或特别柔软的膜片表面而具有特别小的稳定性时是特别有利的。

可以看出的是，盖体11如此成型，使得根据第二实施方式的反射器12集成在盖体11中。因此，盖体11的内壁构造成反射器元件12。

在该第三实施方式中，特别有利的是，由于将电声转换器3布置在膜片2的边缘处，并且由于将电声转换器固定在线路载体4的边缘处，而产生杠杆效应，由此已经通过电声转换器的较小运动产生膜片2的大振动行程。因此，实现一种阻抗变换并且传感器的效率提高。

即使在该第三实施方式中示出的膜片2具有恒定的厚度，然而如果膜片2在线路载体4上方的区域中并且在电声转换器3a、3b之间具有减小的厚度，则也是有利的。此外，多个由线路载体4的区段包围的贯通开口9b也是有利的，因为由此形成止挡，并且避免膜片2在极端机械载荷下的过度拉伸。因此，膜片2能够实施得特别薄。

图4示出根据第四实施方式的用于发送和/或接收用于测量车辆周围环境的声学信号的声学传感器1。第四实施方式基本上相应于第一至第三实施方式。在该第四实施方式中，线路载体4具有贯通开口9b。

膜片直接处于线路载体4的表面上。在该实施方式中，线路载体4具有孔盘的形状。膜片2如此存在于该孔盘上，使得孔、即贯通开口9b被覆盖。通过线路载体4的刚性实施方案，该线路载体等效地如图1中示出的膜片2的边缘区域20那样作为不能振动的加强框架起作用。因此，膜片2的振动区域、即膜片2能够作为声辐射的或接收的面起作用的区域受限于贯通开口9b的区域。

如果膜片2直接在线路载体4的朝向该膜片的侧上与该线路载体固定连接，则贯通开口9b的形状确定高效振动的膜片表面。除谐振频率以外，由此也在工作频率下影响传感器的方向特性。如果所述开口例如是椭圆的，则方向特性的打开角度变化。等效地适用于其他非旋转对称的形状。

在一种未示出的构型中，例如可以通过线路载体4的朝向膜片2的侧的造型(Formgebung)将膜片2如此固定在该线路载体上，使得膜片2在线路载体4上的支承面不同于、尤其大于贯通开口9b的横截面地成型。与图2和图3中的连接点6a、6b等效地，这些支承件限制膜片2的高效振动的部分，并且支承面的形状等效地确定传感器的方向特性和谐振频率。

在贯通开口9b中布置有电声转换器3，并且该电声转换器与膜片2连接。例如将膜片2形状缩合地和/或通过永久连接、例如粘接或焊接施加到线路载体4上。在示出的实施方案中，膜片2在线路载体4的背向电声转换器3的侧上借助密封剂固定、例如焊接在线路载体4上。因此，该密封剂是密封元件8的替代实施方式。以这种方式，也可以可选地将电声转换器3的至少一个电位引导到线路载体4的线路上。

第一印制导线5和第二印制导线5b布置在线路载体4的背离膜片2的环状表面上。电声转换器3通过各个管线(在此通过各个导线13)与两个电印制导线5a、5b中的每个连接。

膜片2在电声转换器3的区域中具有减小的厚度。替代图4中示出的解决方案，所述膜片也可以在该区域中具有恒定的厚度。在所述第四实施方式中，阻尼材料14可选地被引入到声学传感器1的内部区域中，该内部区域处于电声转换器3的背离膜片2的侧上，以便使电声转换器3的反向辐射的声音最小化，并且缩短该转换器在激励之后的衰减。阻尼材料14可以完全或仅区段式地填充内部区域。

根据第四实施方式的这种声学传感器1是有利的，因为在这种构造中，在不使用昂贵的电子构件的情况下，所有声学上重要的部件就已经彼此关系固定。这能够实现特别有利的制造和拆除。

可选地，例如可以借助插接连接22或其他接通装置将线路载体4与处于后面的单元19、尤其电路连接。替代地或附加地，也可以由线路载体4共同承载电子构件16。例如前置放大器可以直接处于线路载体4上，以便使负面辐射效应最小化。

从图4可以看出，线路载体4是仅基于其厚度而确定传感器形状的元件。因此，通过线路载体4的支承膜片2的部分的造型，尤其可以将膜片的表面走向构型成在膜片2的高效振动区域旁边，并且使该表面走向匹配于客户的设计愿望。因此，所述表面不像现有技术中那样必须形成平面，而是例如可以使该表面轮廓匹配于由车辆部件30确定的传感器周围环境。

图5示出根据第五实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器1。即使在图5中示出的结构中，薄膜片2也通过线路载体4上的支承而获得稳定性和支撑。与上图不同，在图5中通过线路使电声转换器3接通，所述线路的空间走向由膜片2在线路载体4上的走向所确定。以这种方式，可以省去用于例如借助导线13而使电声转换器3接通的开口。因此，该传感器获得较高的稳定性，并且可选地可以使用凹槽9来进行声引导和/或作为电声转换器的机械止挡件。可选地，至少膜片2和/或电声转换器3可以被阻尼材料14、即声学抑制材料至少区段式地铺盖。

在示出的实施方式中，膜片2例如类似于作为柔性导体载体的柔性电路板那样起作用。因此，膜片2可以实施成不导电的，并且在该膜片上延伸有导电层25a、25b，所述导电层被侧向引导到电声转换器3上，并且在那里例如侧向地借助焊接连接接通。必要时，非导电层26保护至少一个导电层，以防该导电层与其他构件形成不期望的电连接。以这种方式，可以将膜片2在功能单元中用于接通。为此在优选的实施方式中，至少在绝缘引导的导体区域中，线路载体4相对于膜片2绝缘并且充分间隔开，以便避免对所述带线载体和膜片造成机械损坏。

在示出的示例中，例如通过焊接将导电层25a、25b接通到线路载体4的背离电声转换器3的侧上存在的印制导线5a、5b上。

等效地，可以将图2中示出的膜片2用作平面延伸的柔性导体载体，其方式是：将那里示出的连接点6a、6b用于接通和电连接电声转换器3。由此，不强制性要求将导线13通过开口引导到电声转换器3上。

图6示出根据第六实施方式的用于发送和/或接收声学信号的声学传感器1。第六实施方式基本上相应于第四实施方式，但示出电声转换器3的一种替代接通。因此在该第五实施方式中，电声转换器3直接处于第一印制导线5a和第二印制导线5b上，所述第一和第二印制导线在所述情况下处于线路载体4的朝向电声转换器3的侧上。电声转换器3在那里例如借助侧向接通与线路载体4电连接和机械地连接。

线路载体4中的在电声转换器3下方的点状边界表示，在那里存在线路载体4的所提到的和所阐述的各种构型形式、例如凹槽9或贯通开口9b的引入，这些在此不再重新讨论。在示出的版本中，膜片2在电声转换器3的旁边通过距离保持件21稳定，并且根据电声转换器3关于其下方的线路载体4的表面的距离被固定。然而在一种替代构型中，距离保持件21可以是单独的构件，尤其如果该距离保持件由不同于膜片3的材料构成。因此，距离保持件21可以至少区段式地由减振材料构成。

对于本领域技术人员来说可以看出，可以实现电声转换器3的多个接通。在此应该明确指出，电声转换器3通过膜片2与能够导电的区域的接通以及上述接通的任意组合也是可能的。

应该明确指出，根据本发明的声学传感器1的所有所描述的实施方式也可以如此扩展，使得形成所谓的传感器阵列。为此，仅需要将线路载体4相应地扩展，使得可以将第二电声转换器布置在该线路载体附近，其中，这种传感器阵列具有共同的膜片2，该膜片由多个电声转换器3激励。然而，该膜片由单个接通载体4所撑开。

除了以上公开内容以外，明确参考图1至6的公开内容。

Claims (10)

1.一种用于发送和/或接收声学信号、尤其超声信号的声学传感器(1)，所述声学传感器包括：

膜片(2)，

电声转换器(3)，其设置用于将所述膜片(2)激励到振动，

线路载体(4)，在其表面上布置有至少一个电印制导线(5a，5b)，

其中，所述膜片(2)在至少两个连接点(6a，6b)处与所述线路载体(4)连接并且由所述线路载体(4)撑开。

2.根据权利要求1所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述线路载体(4)至少区段式地由能够导电的材料构成，其中，在所述至少一个电印制导线(5a，5b)与所述线路载体(4)的导电材料之间布置有绝缘层。

3.根据上述权利要求中任一项所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述声传感器(1)设置成通过所述线路载体(4)被固定在车辆部件(30)上。

4.根据上述权利要求中任一项所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述膜片(2)通过密封元件(8)与所述线路载体(4)连接。

5.根据上述权利要求中任一项所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述线路载体(4)在所述电声转换器(3)布置在所述线路载体(4)的上方的区域中具有凹槽(9b)或贯通开口(9a)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述电声转换器(3)通过所述至少一个电印制导线(5a，5b)电接通。

7.根据上述权利要求中任一项所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述膜片(2)具有能够导电的表面区域，并且所述电声转换器(3)通过所述膜片(2)的能够导电的表面区域接通。

8.根据上述权利要求7所述的声学传感器(1)，其特征在于，所述膜片(2)的能够导电的表面区域通过这些连接点(6a，6b)中的一个连接点电接通。

9.根据上述权利要求中任一项所述的超声传感器(1)，其特征在于，所述电声转换器(3)直接与所述至少一个电印制导线(5a，5b)连接。

10.根据上述权利要求中任一项所述的超声传感器(1)，其特征在于，在所述线路载体的处于所述膜片(2)旁边的表面上施加有阻尼层(10)。