CN216718700U - 超声波探头模块及超声波处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种超声波探头模块，包括：数据处理主板，设有用于发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件；支架座，形成有的容纳腔和贯通所述容纳腔内外的通孔，所述数据处理主板固定于所述容纳腔中，并且使所述发射元件和所述接收元件对应于所述通孔。通过将发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件与数据处理主板进行集成一体化，以实现小型化模块，结构更加紧凑且体积更小，可应用到小型化机器上。

Description

超声波探头模块及超声波处理系统

技术领域

本申请属于超声波技术领域，涉及一种超声波探头模块。

背景技术

传统的超声波模块，通常可分为如下形式：一种是超声波探头与数据处理主板通过数据线进行电连接，超声波探头内包含超声波发射元件以及接收元件，超声波探头接收外部环境的回波信号，通过数据线将回波信号的模拟信息传输给数据处理主板，数据处理主板对回波信号进行计算处理，得到可识别距离和强度的数字信号，再通过数据输出接口传输到主控板。

其次是将超声波探头的发射元件以及接收元件分开，通过引脚针直接安装在数据处理主板，相较于第一种方式，只是由数据线改为引脚针，缩短模拟信号传输的距离，却增大了数据处理主板的体积；以上两种方式都存在，体积庞大，元器件多，成本高、易于损坏。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种将超声波探头模块，能够通过极少的元器件实现模块的小型化。

本申请是通过如下的技术方案来实现的。

本申请的技术方案是提供一种超声波探头模块，包括：

数据处理主板，设有用于发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件；

支架座，形成有的容纳腔和贯通所述容纳腔内外的通孔，所述数据处理主板固定于所述容纳腔中，并且使所述发射元件和所述接收元件对应于所述通孔。

本申请技术方案中超声波探头模块，通过将发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件与数据处理主板进行集成一体化，以实现小型化模块，将发射元件以及接收元件直接以设置于数据处理主板上，结构上不需要模拟信号输出数据线，增强回波信号接收的可靠性，将数据处理主板安装于支架座的容纳腔中，结构更加紧凑且体积更小，可应用到小型化机器上。

在本技术方案的一个实施方式中，所述发射元件和所述接收元件使用贴片焊接的方式固定于所述数据处理主板上。

在本技术方案的一个实施方式中，所述容纳腔具有开口，在所述开口填充有胶体，通过所述胶体将所述数据处理主板密封固定在所述容纳腔中。

在本技术方案的一个实施方式中，还包括防护部件，所述防护部件设置于所述容纳腔内，位于所述数据处理主板与所述通孔之间。

防护部件为具有防尘防水的保护网，保护网与固定胶体相结合将整个数据处理主板进行密闭在支架座的容纳腔中，达到防尘防水的效果。

在本技术方案的一个实施方式中，所述通孔为向外扩张的喇叭形孔。

在本技术方案的一个实施方式中，还包括数据线，所述数据线的一端电连接于所述数据处理主板，其另一端电连接有数据接口。

在本技术方案的一个实施方式中，所述数据接口为串行接口或I2C(Inter-Integrated Circuit的简称，内部整合电路)接口。

在本技术方案的一个实施方式中，所述接收元件为超声波接收换能器，所述数据处理主板处理所述超声波接收换能器的接收信号后通过所述数据线输出数字信号。

相比于传统的超声波探头模块直接输出的模拟信号，数据处理主板直接输出的是数字信号，例如距离、强度等。

在本技术方案的一个实施方式中，所述容纳腔内壁形成有第一台阶，所述数据处理主板置于所述第一台阶上。

本申请的另一技术方案是提供一种超声波处理系统，包括：如第一技术方案及其任一实施方式中所述的超声波探头模块；以及

与所述超声波探头模块电性连接的处理模块，用于接收超声波探头模块的信号并进行处理。

本技术方案中的超声波处理系统，超声波探头模块通过将发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件与数据处理主板进行集成一体化，以实现小型化模块，将发射元件以及接收元件直接以设置于数据处理主板上，结构上不需要模拟信号输出数据线，增强回波信号接收的可靠性，将数据处理主板安装于支架座的容纳腔中，结构更加紧凑且体积更小，可应用到小型化机器上。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请一实施例中示出的超声波探头模块的结构示意图。

图2是本申请一实施例中示出的超声波探头模块的爆炸结构示意图。

图3是本申请一实施例中示出的超声波探头模块的剖面结构示意图。

图4是本申请一实施例中示出的超声波处理系统的结构示意图。

附图标号说明

超声波探头模块10；数据处理主板110；支架座120；容纳腔121；通孔122；第一台阶123；发射元件130；接收元件140；数据线150；数据接口160；胶体170；防护部件180；

处理模块20；显示装置210。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本申请实施例提供一种超声波探头模块10，能够使少极少零部件，就能实现超声波探头的基本功能，以实现小型化模化的效果。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

参见图1和图2，本实施例中提供的超声波探头模块10包括数据处理主板110和支架座120，数据处理主板110设有用于发射超声波的发射元件130和用于接收超声波的接收元件140；支架座120形成有的容纳腔121和贯通容纳腔121内外的通孔122，数据处理主板110固定于容纳腔121中，并且使发射元件130和接收元件140对应于通孔122。

如此，将数据处理主板110收纳于支架座120的收纳腔中以更于保护，将发射元件130和接收元件140设于数据处理主板110上，增强接收的可靠性，通孔122提供发射和接收超声波的通道。

在本实施例中，发射元件130通过贴片焊接方式固定于数据处理主板110上并且与数据处理主板110电性连接，接收元件140通过贴片焊接的方式固定于数据处理主板110上并且与数据处理主板110电性连接。

在本实施例中，发射元件130和接收元件140集成为一个部件，通过贴片焊接方式固定于数据处理主板110上并且与数据处理主板110电性连接。

如此，通过发射元件130和接收元件140集成为一个部件，可减小占用体积使数据处理主板110可以更加小型化。

在本实施例中，发射元件130为超声波发射器，接收元件140为超声波接收换能器，数据处理主板110处理超声波接收换能器的接收信号后通过数据线150输出数字信号。

如此，将超声波发射器以及接收换能器直接以设置于数据处理主板110上，接收信号在经过处理后把模拟信号转换成数字信号输出，增强回波信号接收的可靠性。

在本实施例中，可以理解地，数据处理主板110用于将超声波接收换能器接收的回波信号处理后输出数字信号，数据处理主板110至少包括有一微处理器，微处理器与发射元件130及接收元件140均电性连接，微处理器对接收换能器的接收信号做电子化和数字化处理，同时还可控制发射元件130的信号射。

在本实施例中，超声波探头模块10还包括数据线150，数据线150的一端电性连接于数据处理主板110，其另一端电性连接有数据接口160。

如此，通过数据线150可将数字信号输出，同时数据线150还具有数据处理主板110的供电连接功能，通过数据线150为数据处理主板110、发射元件130及接收元件140输送供电。

在本实施例中，数据接口160为串行接口或I2C接口。

参见图3，在实施例中，支架座120的容纳腔121具有开口，在开口填充有胶体170，通过胶体170将数据处理主板110密封固定在容纳腔121中。

在实施例中，支架座120呈柱状结构，在支架座120的一个端面凹陷形成有开口的容纳腔121，在支架座120的另一个端面形成有通孔122，在容纳腔121的内壁形成有第一台阶123，数据处理主板110放置于第一台阶123上并且发射元件130和接收元件140朝面通孔122，数据处理主板110的远离通孔122的一侧填充有胶体170，胶体170覆盖数据处理主板110。

在本实施例中，超声波探头模块10还包括防护部件180，防护部件180设置于容纳腔121内，位于数据处理主板110与通孔122之间。具体地是，防护部件180紧贴设于容纳腔121的底部，防护部件180盖住通孔122。

在本实施例中，防护部件180为具有防尘防水的保护网。在某些实施例中，防护部件180可为具有防尘防水的保护片。

如此，防护部件180与胶体170相结合将整个数据处理主板110进行密闭在支架座120的容纳腔121中，达到防尘防水的效果。

在本实施例中，通孔122为向外扩张的喇叭形孔。

本实施例的超声波探头模块10能够应用到小型化机器上，例如扫地机机器人，通过超声波探头模块10可以实现TOF(Time Of Flight的简写，飞行时间)测距，通过数字信号，例如回波强度能够判断软硬材质进而区分地毯和地板。

本技术方案中的超声波探头模块10通过将发射超声波的发射元件130和用于接收超声波的接收元件140与数据处理主板110进行集成一体化，以实现小型化模块，将发射元件130以及接收元件140直接以设置于数据处理主板110上，结构上不需要模拟信号输出数据线150，增强回波信号接收的可靠性，将数据处理主板110安装于支架座120的容纳腔121中，结构更加紧凑且体积更小，可应用到小型化机器上。

参见图4，本申请的另一实施例中是提供一种超声波处理系统，包括前述任一项实施例中的超声波探头模块10及与超声波探头模块10电性连接的处理模块20，处理模块用于接收超声波探头模块10的信号并进行处理。

在本实施例中，处理模块包括显示装置210，显示装置210用将超声波探头模块10输出的数字信号进行显示，显示的内容可以是距离值、强度值等。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种超声波探头模块，其特征在于，包括：

数据处理主板，设有用于发射超声波的发射元件和用于接收超声波的接收元件；

支架座，形成有容纳腔和贯通所述容纳腔内外的通孔，所述数据处理主板固定于所述容纳腔中，并且使所述发射元件和所述接收元件对应于所述通孔。

2.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，所述发射元件和所述接收元件使用贴片焊接的方式固定于所述数据处理主板上。

3.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，所述容纳腔具有开口，在所述开口填充有胶体，通过所述胶体将所述数据处理主板密封固定在所述容纳腔中。

4.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，还包括防护部件，所述防护部件设置于所述容纳腔内，位于所述数据处理主板与所述通孔之间。

5.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，所述通孔为向外扩张的喇叭形孔。

6.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，还包括数据线，所述数据线的一端电连接于所述数据处理主板，其另一端电连接有数据接口。

7.根据权利要求6所述的超声波探头模块，其特征在于，所述数据接口为串行接口或I2C接口。

8.根据权利要求6所述的超声波探头模块，其特征在于，所述接收元件为超声波接收换能器，所述数据处理主板处理所述超声波接收换能器的接收信号后通过所述数据线输出数字信号。

9.根据权利要求1所述的超声波探头模块，其特征在于，所述容纳腔内壁形成有第一台阶，所述数据处理主板置于所述第一台阶上。

10.一种超声波处理系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的超声波探头模块；以及

与所述超声波探头模块电性连接的处理模块，用于接收超声波探头模块的信号并进行处理。

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