CN209485382U - 一种超声波传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波传感器，包括基座、压电振子以及盖体，所述压电振子，所述基座的顶面设有用于承载所述压电振子的基台，所述盖体盖设于所述基座上，所述基座与所述盖体之间形成用于容纳所述压电振子的空腔,所述基座设有用于连通外界与所述空腔之间的若干个放音口，各所述放音口沿着所述基座的边缘设置；所述压电振子的上方的超声波和下方的超声波沿着路径传播到放音口，在所述放音口进行谐振叠加增强，输出较高的声压特性，同时，所述放音口设于所述基座的边缘处，避免发音过于集中，使得产生的超声波能往传感器的多个方向进行传播。

Description

一种超声波传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种超声波传感器。

背景技术

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。近年来，随着电子元器件微小型化的要求，超声波传感器装置小型化趋势也越来越显著。但是，超声波传感器具有高阻特性，驱动电流小，故而需要较高的输出电压驱动，同时需要输出较高的声压特性，从而又在一定程度上限制了超声波传感器的小型化发展。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供一种具有较高声压特性以及多方向传播特性的超声波传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超声波传感器，包括基座、压电振子以及盖体，所述压电振子，所述基座的顶面设有用于承载所述压电振子的基台，所述盖体盖设于所述基座上，所述基座与所述盖体之间形成用于容纳所述压电振子的空腔，

所述基座设有用于连通外界与所述空腔之间的若干个放音口，各所述放音口沿着所述基座的边缘设置。

作为优选方案，各所述放音口阵列分布设于所述基座上。

作为优选方案，所述基座呈矩形板状，所述基台的数量为四个，四个所述基台分别设于所述基座的四个角处。

作为优选方案，所述放音口位于相邻两个所述基台之间。

作为优选方案，所述压电振子呈矩形状，所述盖体呈开口朝下的矩形框型，所述压电振子的四个边角分别与对应的所述基台电性连接，所述压电振子和各所述基台均位于所述空腔内。

作为优选方案，所述基台和所述放音口均呈矩形，所述放音口的宽度小于两侧的所述基台的宽度。

作为优选方案，所述压电振子包括主框体、第一振子以及第二振子，所述第一振子设于所述主框体的顶面，所述第二振子设于所述主框体的底面，所述第一振子与所述第二振子之间形成夹层。

作为优选方案，所述第一振子的长度和宽度均小于相邻两个所述基台之间的距离，所述第二振子的长度和宽度均小于相邻两个所述基台之间的距离。

作为优选方案，所述基座的厚度为0.5mm～0.7mm，所述基台的高度要大于90um，所述盖体的厚度为1mm。

作为优选方案，所有所述放音口的面积之和为所述盖体的顶面的面积的1/10～1/5。

本实用新型所提供的超声波传感器，与现有技术相比，其有益效果是：通过对超声波压电振子施加电压，在所述空腔内形成超声波，所述压电振子的上方的超声波和下方的超声波沿着路径传播到放音口，在所述放音口进行谐振叠加增强，输出较高的声压特性，同时，所述放音口设于所述基座的边缘处，避免发音过于集中，使得产生的超声波能往传感器的多个方向进行传播，传播更加均匀，更加有利于超声波传感器的小型化发展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型优选的优选实施例的超声波传感器内部结构示意图。

图2为本实用新型优选的优选实施例的超声波传感器的基座结构示意图。

图中：1.基座；2.盖体；3.基台；4.放音口；5.主框体；6.第一振子；7.第二振子；8.夹层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定及限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图2所示，本实用新型优选的优选实施例提供了一种超声波传感器，包括基座1、压电振子以及盖体2，所述压电振子，所述基座1的顶面设有用于承载所述压电振子的基台3，所述盖体2盖设于所述基座1上，所述基座1与所述盖体2之间形成用于容纳所述压电振子的空腔，

所述基座1设有用于连通外界与所述空腔之间的若干个放音口4，各所述放音口4沿着所述基座1的边缘阵列分布。

基于上述特征的超声波传感器，通过对超声波压电振子施加电压，在所述空腔内形成超声波，所述压电振子的上方的超声波和下方的超声波沿着路径传播到放音口4，在所述放音口4进行谐振叠加增强，输出较高的声压特性，同时，所述放音口4设于所述基座1的边缘处，避免发音过于集中，使得产生的超声波能往传感器的多个方向进行传播，传播更加均匀，更加有利于超声波传感器的小型化发展。

其中，所述基座1的边缘为靠近边线的周边区域，使得超声波往周边多个方向进行传播。

在本实施例中，如图2所示，所述基座1呈矩形板状，所述基台3的数量为四个，四个所述基台3分别设于所述基座1的四个角处，便于进行生产制造。

进一步的，各所述放音口4沿着所述基座1的中心呈环形阵列分布，所述放音口4的数量为四个，所述放音口4位于相邻两个所述基台3之间，实现将产生的超声波能往传感器下方的四个方向进行传播，在保证具有较高的输出声压特性的情况下，同时具备声音传播方向的多向性。

进一步的，如图1所示，所述压电振子呈矩形状，所述盖体2呈开口朝下的矩形框型，所述压电振子的四个边角分别通过导电胶黏剂或者贴焊工艺与对应的所述基台3电性连接，所述压电振子和各所述基台3均位于所述空腔内，实现将所述盖体2盖在所述基座1上，能形成用于容纳所述压电振子和所述基台3的空腔。

在本实施例中，所述基台3和所述放音口4均呈矩形，所述放音口4的宽度d小于两侧的所述基台3的宽度D，所述放音口4的整体均位于相邻两个所述基台3之间，所述超声波的叠加增强受所述基台3位置的影响，保证产生的超声波进行叠加后再通过所述放音口4进行传播。

在本实施例中，所述压电振子包括主框体5、第一振子6以及第二振子7，所述第一振子6设于所述主框体5的顶面，所述第二振子7设于所述主框体5的底面，所述第一振子6与所述第二振子7之间形成夹层8，所述夹层8将所述第一振子6和第二振子7隔开，所述第一振子6和第二振子7上具有若干给压电晶片，所述压电晶片接收到信号后产生振动，从而带动所述压电振子的上方空气以及下方空气振动产生超声波。

进一步的，所述第一振子6的长度和宽度均小于相邻两个所述基台3之间的距离，所述第二振子7的长度和宽度均小于相邻两个所述基台3之间的距离，利用所述主框体5与所述基台3相连接导通，使得所述第一振子6和第二振子7上的压电晶片处于腾空状态产生振动，达到更好的振动效果。

在实际生产应用中，本实施例中所提供的超声波传感器，所述基座1的厚度为0.5mm～0.7mm，所述基台3的高度要大于90um，所述盖体2的厚度为1mm，实现所述传感器的小型化发展。

进一步的，所有所述放音口4的面积之和为所述盖体2的顶面的面积的1/10～1/5。也就是所述放音口4的总面积占该盖体2的顶面面积的1/6～1/3，保证声音传播的均匀性。

综上所述，本实用新型实施例所述的超声波传感器具有基座1、压电振子以及盖体2，利用所述基台3将所述第一振子6和第二振子7上的压电晶片处于腾空状态，产生振动而形成超声波，所述第一振子6和第二振子7产生的超声波在所述放音口4进行谐振叠加增强，并从所述基座1上的四个放音口4传送出去，在保证具有较高的输出声压特性的情况下，同时具备声音传播方向的多向性，有利于超声波传感器的小型化生产制造，符合实际应用的生产。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种超声波传感器，其特征在于，包括基座、压电振子以及盖体，所述压电振子，所述基座的顶面设有用于承载所述压电振子的基台，所述盖体盖设于所述基座上，所述基座与所述盖体之间形成用于容纳所述压电振子的空腔，

所述基座设有用于连通外界与所述空腔之间的若干个放音口，各所述放音口沿着所述基座的边缘设置。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，各所述放音口阵列分布设于所述基座上。

3.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述基座呈矩形板状，所述基台的数量为四个，四个所述基台分别设于所述基座的四个角处。

4.根据权利要求3所述的超声波传感器，其特征在于，所述放音口位于相邻两个所述基台之间。

5.根据权利要求3所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电振子呈矩形状，所述盖体呈开口朝下的矩形框型，所述压电振子的四个边角分别与对应的所述基台电性连接，所述压电振子和各所述基台均位于所述空腔内。

6.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述基台和所述放音口均呈矩形，所述放音口的宽度小于两侧的所述基台的宽度。

7.根据权利要求4所述的超声波传感器，其特征在于，所述压电振子包括主框体、第一振子以及第二振子，所述第一振子设于所述主框体的顶面，所述第二振子设于所述主框体的底面，所述第一振子与所述第二振子之间形成夹层。

8.根据权利要求7所述的超声波传感器，其特征在于，所述第一振子的长度和宽度均小于相邻两个所述基台之间的距离，所述第二振子的长度和宽度均小于相邻两个所述基台之间的距离。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的超声波传感器，其特征在于，所述基座的厚度为0.5mm～0.7mm，所述基台的高度要大于90um，所述盖体的厚度为1mm。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的超声波传感器，其特征在于，所有所述放音口的面积之和为所述盖体的顶面的面积的1/10～1/5。