CN202075408U - 超声波换能器、传感器和倒车雷达系统 - Google Patents

超声波换能器、传感器和倒车雷达系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种超声波换能器，包括壳体，在所述壳体上形成有内腔；设置在所述内腔中的压电材料片以及复合材料；以及从所述内腔引出的导线；其特征在于，在所述壳体的端侧壁上设置有用于确定所述超声波换能器的定向的定位结构。本实用新型还提供包括这种超声波换能器的传感器和倒车雷达系统。根据本实用新型可以精确并且快捷方便地控制超声波换能器相对于传感器外壳的定向，从而显著提高倒车雷达系统的测量结果的精度。

Description

超声波换能器、传感器和倒车雷达系统
技术领域
本实用新型涉及一种超声波换能器、一种包括超声波换能器的传感器、以及一种包括超声波换能器的倒车雷达系统。
背景技术
倒车雷达系统通常包括电子控制单元、超声波传感器以及显示器或蜂鸣器。超声波传感器用于发射以及接收超声波信号，通过超声波传感器可以测量到被测物体的距离。电子控制单元用于发射正弦波脉冲给超声波传感器，并处理从超声波传感器接收的信号，换算出距离值后，将数据与显示器或蜂鸣器通讯。显示器或蜂鸣器从电子控制单元接收距离数据，并根据距离远近显示距离值和提供不同级别的距离报警音。
超声波传感器通常包括套圈、超声波换能器、橡胶圈、外壳以及印刷电路板。超声波换能器具有两个相互垂直的定向，如果将其中一个方向称为水平定向，另一定向则为垂直定向。在组装超声波传感器时，应确保超声波换能器的水平定向和垂直定向分别与外壳的水平定向和垂直定向平行。超声波传感器的组装过程比较烦琐、复杂。在组装过程中超声波换能器的定向必须被精确控制，否则会影响倒车雷达系统的测量结果的准确性。在现有技术中，超声波换能器的定向通过超声波换能器外侧的台阶与橡胶圈内侧的台阶之间的配合以及橡胶圈上另外的台阶与外壳上的台阶之间的配合来实现。为了使超声波换能器的定向被精确控制，通常通过手动操作地转动超声波换能器来调整其定向。但是，由于橡胶圈较软，不能通过机械方式固定，超声波换能器的定向容易出现偏差，其偏差角度可以达到±10°，这大大降低了倒车雷达系统的测量结果的精度。
因此，需要一种改进的超声波换能器、以及包括这种超声波换能器的传感器和倒车雷达系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种超声波换能器，这种超声波换能器的定向能够被精确地控制，从而降低超声波换能器的定向的角度偏差。本实用新型还提供包括这种超声波换能器的传感器和倒车雷达系统。
本实用新型的上述目的通过这样一种超声波换能器来实现，该超声波换能器包括：
壳体，在所述壳体上形成有内腔；
设置在所述内腔中的压电材料片以及复合材料；以及
从所述内腔引出的导线；
其特征在于，在所述壳体的端侧壁上设置有用于确定所述超声波换能器的定向的定位结构。
优选地，所述定位结构是形成在所述端侧壁上的至少两个孔。
优选地，所述定位结构是形成在所述端侧壁上的至少两个突起部。
根据本实用新型的传感器包括：
外壳；
橡胶圈；以及
超声波换能器，所述超声波换能器套设在所述橡胶圈中并收容在所述外壳内，所述超声波换能器包括：
壳体，在所述壳体上形成有内腔；
设置在所述内腔中的压电材料片以及复合材料；以及
从所述内腔引出的导线；
其特征在于，在所述壳体的端侧壁上设置有定位结构，用于确定所述超声波换能器的定向以控制所述超声波换能器相对于所述传感器外壳的定向。
根据本实用新型的倒车雷达系统包括如上所述的超声波换能器或者如上所述的传感器。
根据本实用新型可以精确并且快捷方便地控制超声波换能器相对于传感器外壳的定向，从而显著提高倒车雷达系统的测量结果的精度。
附图说明
图1显示了根据本实用新型的超声波换能器的立体图；
图2显示了根据本实用新型的超声波换能器的主视图；
图3显示了根据本实用新型的超声波换能器的侧视图；以及
图4显示了包括根据本实用新型的超声波换能器的传感器的分解立体图。
具体实施方式
以下参考图1-4详细描述根据本实用新型的超声波换能器和传感器。如图1-3所示，根据本实用新型的超声波换能器1包括大体圆柱形的壳体3。壳体3通常由铝制成。在壳体3上形成有内腔5。根据需要，内腔5可以具有规则或不规则形状。压电材料片(未示出)粘附在内腔5中并且在内腔5中填充了所需的复合材料7。从内腔5并经由复合材料引出用于与印刷电路板连接的导线9。
与现有技术不同，根据本实用新型的超声波换能器1的壳体3的端侧壁11上设置有用于确定超声波换能器1的定向的定位结构13。只要能够确保超声波换能器1的水平定向和垂直定向分别与最终形成的超声波传感器的外壳19(如图4所示)的水平定向和垂直定向平行，定位结构13可以是任何合适的结构。优选地，定位结构13可以是形成在端侧壁11上的两个孔15。两个孔15可以随机地分布在端侧壁11上。当然，孔15的数量可以多于两个。
替代地，定位结构13可以是形成在端侧壁11上的两个突起部(未示出)。两个突起部可以随机地分布在端侧壁11上。当然，突起部的数量可以多于两个。
图4显示了包括根据本实用新型的超声波换能器的传感器17。在组装传感器17时，先将传感器外壳19固定在装配台架(未示出)上，将超声波换能器1插入橡胶圈21中并且确保超声波换能器1上的定位结构13不会被橡胶圈21遮挡。在定位结构13是孔的情况下，将装配台架上设置的探针(未示出)插入孔中。由于探针相对于传感器外壳19的定向是预先设定的，因而只需简单地将探针插入超声波换能器1上的孔中，就可以精确并且快捷方便地控制超声波换能器1相对于传感器外壳19的定向。替代地，在定位结构13是突起部的情况下，利用装配台架上设置的夹子(未示出)夹住突起部。由于夹子相对于传感器外壳19的定向是预先设定的，因而只需简单地用夹子夹住超声波换能器1上的突起部，就可以精确并且快捷方便地控制超声波换能器1相对于传感器外壳19的定向。接着，根据现有连接方式将套圈23装配到传感器外壳19上，从而使超声波换能器1被合适地保持在传感器外壳19中。最后，将从超声波换能器1引出的导线9与印刷电路板25连接并将印刷电路板25装配到传感器外壳19上，从而完成传感器的组装。
在组装包括根据本实用新型的超声波换能器的传感器时，由于超声波换能器上设置有定位结构，通过利用装配台架上设置的探针或夹子，可以精确并且快捷方便地控制超声波换能器相对于传感器外壳的定向，从而使得超声波换能器的定向的角度偏差被控制在±5°的范围。因此，包括根据本实用新型的超声波换能器的倒车雷达系统的测量结果的精度可以被显著提高。
以上参照优选实施例描述了根据本实用新型的超声波换能器。但是，本领域技术人员应该理解的是，在不脱离权利要求书限定的范围的情况下，还可以对根据本实用新型的超声波换能器进行各种改进或替换。

Claims (10)

1.一种超声波换能器(1)，包括：
壳体(3)，在所述壳体(3)上形成有内腔(5)；
设置在所述内腔(5)中的压电材料片以及复合材料；以及
从所述内腔(5)引出的导线(9)；
其特征在于，在所述壳体(3)的端侧壁(11)上设置有用于确定所述超声波换能器(1)的定向的定位结构(13)。
2.如权利要求1所述的超声波换能器(1)，其特征在于，所述定位结构(13)是形成在所述端侧壁(11)上的至少两个孔(15)。
3.如权利要求1所述的超声波换能器(1)，其特征在于，所述定位结构(13)是形成在所述端侧壁(11)上的至少两个突起部。
4.一种传感器(17)，包括：
外壳(19)；
橡胶圈(21)；以及
超声波换能器(1)，所述超声波换能器(1)套设在所述橡胶圈(21)中并收容在所述外壳(19)内，所述超声波换能器(1)包括：
壳体(3)，在所述壳体(3)上形成有内腔(5)；
设置在所述内腔(5)中的压电材料片以及复合材料；以及
从所述内腔(5)引出的导线(9)；
其特征在于，在所述壳体(3)的端侧壁(11)上设置有定位结构(13)，用于确定所述超声波换能器(1)的定向以控制所述超声波换能器(1)相对于所述传感器外壳(19)的定向。
5.如权利要求4所述的传感器(17)，其特征在于，所述定位结构(13)是形成在所述端侧壁(11)上的至少两个孔(15)。
6.如权利要求4所述的传感器(17)，其特征在于，所述定位结构(13)是形成在所述端侧壁(11)上的至少两个突起部。
7.如权利要求4所述的传感器(17)，其特征在于，所述橡胶圈(21)部分地遮挡所述端侧壁(11)，所述定位结构(13)分布在端侧壁(11)上未被橡胶圈(21)遮挡之处、并分布在所述内腔(5)周围。
8.如权利要求4所述的传感器(17)，其特征在于，所述传感器(17)还包括套圈(23)，用以装配到外壳(19)上。
9.一种倒车雷达系统，其特征在于，包括如权利要求1、2或3所述的超声波换能器(1)。
10.一种倒车雷达系统，其特征在于，包括如权利要求4、5、6、7或8所述的传感器(17)。
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