CN220794268U - 一种大带宽超声波传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大带宽超声波传感器，涉及超声波传感器技术领域，解决了现有技术中的超声波传感器探测精度较低的技术问题。该大带宽超声波传感器包括外壳，外壳的顶端开设有圆槽，圆槽的中心线与外壳的中心线平行设置，外壳的顶端开设有长槽，并位于圆槽的一侧，且长槽与圆槽连通设置，长槽的深度小于圆槽的深度；压电晶体，压电晶体安装在圆槽内，压电晶体的中心线与圆槽的中心先位于同一直线上。通过外壳内连通设置的长槽与圆槽，使得外壳具有两个腔体，使得该超声波传感器产生双波频率，而通过调整长槽与圆槽之间的深度差增大带宽，使得该超声波传感器发射和接收超声信号的范围更宽，接收的数据更多，进而使得探测的数据更加精准。

Description

一种大带宽超声波传感器

技术领域

本实用新型涉及超声波传感器技术领域，具体涉及一种大带宽超声波传感器。

背景技术

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

超声波传感器被广泛应用在汽车泊车上，现有的车用超声波传感器在工作状态下，铝壳底部工作开始振动，随着振动传递至铝合金上部，铝合金外壳的上部也随之振动，而上部的振动耗散掉一部分能量，进而使得整体的能量减弱，无法实现距离较远的测试，因此现有技术中的超声波传感器应用在自动泊车时，无法探测到更加精准的位置信息。

实用新型内容

本实用新型提供一种大带宽超声波传感器，用于解决现有技术中的超声波传感器探测精度较低的技术问题。

本实用新型通过以下技术方案得以实现：

一种大带宽超声波传感器，包括：

外壳，所述外壳的顶端开设有圆槽，所述圆槽的中心线与所述外壳的中心线平行设置，所述外壳的顶端开设有长槽，并位于所述圆槽的一侧，且所述长槽与所述圆槽连通设置，所述长槽的深度小于所述圆槽的深度；

压电晶体，所述压电晶体安装在所述圆槽内，所述压电晶体的中心线与所述圆槽的中心先位于同一直线上。

进一步的，所述超声波传感器还包括：

凸块，所述凸块安装在所述外壳的外侧壁上。

进一步的，所述凸块的数量为两个，两个所述凸块均安装在所述外壳的外侧壁上。

进一步的，两块所述凸块中的任一所述凸块靠近所述圆槽设置，两块所述凸块中的另一所述体块靠近所述长槽设置，且两块所述凸块相对设置。

进一步的，两块所述凸块均呈弧形，且两个所述凸块的圆心与所述外壳的圆心位于同一直线上。

进一步的，两块所述凸块的圆心所在的竖直平面以及所述圆槽的圆心所在的直线相互平行。

进一步的，所述超声波传感器还包括：

填充物，所述填充物填充在外壳内。

进一步的，外壳的顶端开设有圆孔，所述圆孔用于安装引出线，所述填充物为硅胶填充物。

进一步的，所述外壳由铝制成。

进一步的，所述压电晶体为压电陶瓷片。

本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和有益效果：

本实用新型提供的大带宽超声波传感器包括外壳以及压电晶体，外壳的顶端开设有圆槽，圆槽的中心线与外壳的中心线平行设置，外壳的顶端开设有长槽，并位于圆槽的一侧，且长槽与圆槽连通设置，长槽的深度小于圆槽的深度，压电晶体安装在圆槽内，压电晶体的中心线与圆槽的中心线位于同一直线上。通过上述结构，在使用本实用新型提供的大带宽超声波传感器时，通过外壳内连通设置的长槽与圆槽，使得外壳具有两个腔体，将压电晶体安装到圆槽内后，两个腔体形成了两个谐振腔，使得该超声波传感器产生双波频率，而通过调整长槽与圆槽之间的深度差增大带宽，使得该超声波传感器发射和接收超声信号的范围更宽，带宽时间更长，接收的数据更多，进而使得探测的数据更加精准。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的大带宽超声波传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的大带宽超声波传感器的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的大带宽超声波传感器的剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳，11-圆槽，12-长槽，13-圆孔，14-引出线，2-压电陶瓷片，3-凸块，4-填充物。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

本实施例提供一种大带宽超声波传感器，用于解决现有技术中的超声波传感器探测精度较低的技术问题。该大带宽超声波传感器包括外壳1以及压电晶体，其中：

外壳1的顶端开设有圆槽11，圆槽11的中心线与外壳1的中心线平行设置，外壳1的顶端开设有长槽12，并位于圆槽11的一侧，且长槽12与圆槽11连通设置，长槽12的深度小于圆槽11的深度。

压电晶体安装在圆槽11内，压电晶体的中心线与圆槽11的中心线位于同一直线上，可选地，压电晶体通过粘接的方式安装在圆槽11内，便于安装，而压电晶体的中心线与圆槽11的中心线位于同一直线上，且圆槽11的中心线与外壳1的中心线平行设置，从而避免压电晶体的与外壳1的内侧壁相接产生干扰。

通过上述结构，在使用本实用新型提供的大带宽超声波传感器时，通过外壳1内连通设置的长槽12与圆槽11，使得外壳1具有两个腔体，将压电晶体安装到圆槽11内后，两个腔体形成了两个谐振腔，使得该超声波传感器产生双波频率，而通过调整长槽12与圆槽11之间的深度差增大带宽，使得该超声波传感器发射和接收超声信号的范围更宽，带宽时间更长，接收的数据更多，进而使得探测的数据更加精准。

本实施例的一种可选实施方式如下：该超声波传感器还包括凸块3，其中：

凸块3安装在外壳1的外侧壁上，通过凸块3的设置，增加外壳1的厚度来增大带宽，使得传感器能接收更多的数据，进一步的使得探测结果更加精准。

可选地，凸块3的数量为两个，两个凸块3均安装在外壳1的外侧壁上。

可选地，两块凸块3中的任一凸块3靠近圆槽11设置，两块凸块3中的另一凸块3靠近长槽12设置，且两块凸块3相对设置，这样，通过两个凸块3的设置，分别增强双波的振动频率，从而延长带宽时间。

本实施例的一种可选实施方式如下：两块凸块3均呈弧形，且两块凸块3的圆心与外壳1的圆心位于同一直线上。

可选地，两块凸块3的圆心所在的直线与圆槽11的圆心所在的直线弧形平行，这样，通过弧形的凸块3的设置，使得凸块3与外壳1的外侧壁能更好的贴合，避免产生间隙。

本实施例的一种可选实施方式如下：该超声波传感器还包括填充物4，其中：

填充物4填充在外壳1内，这样，通过填充物4的设置，对外壳进行密封，避免细尘杂质进入到壳体内，不便于清理，同时稳固压电晶体。

本实施例的一种可选实施方式如下：填充物4为硅胶填充物，更便于填充与取出。

本实施例的一种可选实施方式如下：外壳1由铝制成，铝制的外壳1强度高，且质量小，耐磨防腐蚀。

本实施例的一种可选实施方式如下：压电晶体为压电陶瓷片2，压电陶瓷片2具有较高的压电性能，且它的机械与电性能随温度湿度的变化小，稳定性较高，且容易制造。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大带宽超声波传感器，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)的顶端开设有圆槽(11)，所述圆槽(11)的中心线与所述外壳(1)的中心线平行设置，所述外壳(1)的顶端开设有长槽(12)，并位于所述圆槽(11)的一侧，且所述长槽(12)与所述圆槽(11)连通设置，所述长槽(12)的深度小于所述圆槽(11)的深度；

压电晶体，所述压电晶体安装在所述圆槽(11)内，所述压电晶体的中心线与所述圆槽(11)的中心线位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括：

凸块(3)，所述凸块(3)安装在所述外壳(1)的外侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述凸块(3)的数量为两个，两个所述凸块(3)均安装在所述外壳(1)的外侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，两块所述凸块(3)中的任一所述凸块(3)靠近所述圆槽(11)设置，两块所述凸块(3)中的另一所述凸块(3)靠近所述长槽(12)设置，且两块所述凸块(3)相对设置。

5.根据权利要求4所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，两块所述凸块(3)均呈弧形，且两块所述凸块(3)的圆心与所述外壳(1)的圆心位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，两块所述凸块(3)的圆心所在的直线与所述圆槽(11)的圆心所在的直线相互平行。

7.根据权利要求1所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括：

填充物(4)，所述填充物(4)填充在外壳(1)内。

8.根据权利要求7所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述填充物(4)为硅胶填充物。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述外壳(1)由铝制成。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的一种大带宽超声波传感器，其特征在于，所述压电晶体为压电陶瓷片(2)。