[發(fā)明專(zhuān)利]高頻超聲波傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910214575.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101750110A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曙光;陳廷富;黎天文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州市番禺奧迪威電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/48
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/48;G01D11/24
• 代理公司: 廣州市華創(chuàng)源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 44210
• 代理人: 梁新杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明高頻超聲波傳感器屬于傳感器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超聲波傳感器的探測(cè)精度與其工作頻率密切相關(guān)，傳感器頻率越高，其探測(cè)精度也越高。因此，高頻超聲波傳感器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的高頻超聲波傳感器產(chǎn)品把傳感器晶片直接固定在匹配層上，這樣可能存在兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)：一是換能片裝配可能產(chǎn)生偏心現(xiàn)象，對(duì)傳感器的信號(hào)發(fā)射和接收產(chǎn)生不良影響；二是由于缺乏內(nèi)部支撐，傳感器可能會(huì)因?yàn)槠ヅ鋵影枷莼騻鞲衅骶撀鋵?dǎo)致傳感器的失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種具有有效定位，避免傳感器外殼對(duì)傳感器晶片振動(dòng)的影響，提高傳感器的可靠性和靈敏度的高頻超聲波傳感器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：高頻超聲波傳感器是由外殼，傳感器晶片，匹配層，PCB板和連接導(dǎo)線組成，傳感器晶片安裝在外殼上，匹配層安裝在外殼上，PCB板安裝在外殼上，連接導(dǎo)線連接PCB板和傳感器晶片，在外殼內(nèi)部上設(shè)置有支撐限位臺(tái)，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有限位橡膠圈，傳感器晶片安裝在限位橡膠圈上，傳感器晶片安裝在支撐限位臺(tái)上，有效解決了匹配層受外力影響產(chǎn)生變形破壞以及由于匹配層變形導(dǎo)致傳感器晶片脫落的可能性，提高了產(chǎn)品可靠性。在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有限位橡膠圈，有效解決傳感器晶片的定位問(wèn)題，使傳感器晶片周邊與外殼保持一定的空間，由于橡膠與空氣均有良好的超聲波阻尼效果，從而避免了由于外殼反射對(duì)傳感器信號(hào)造成的不良影響，有效提高了傳感器的靈敏度。

本發(fā)明在外殼內(nèi)部設(shè)置環(huán)形的支撐限位臺(tái)。

本發(fā)明在限位橡膠圈上設(shè)置有臺(tái)階，傳感器晶片安裝在限位橡膠圈上的臺(tái)階上。

本發(fā)明在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有兩層限位橡膠圈，傳感器晶片安裝在兩層限位橡膠圈之間。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效解決了匹配層受壓而使傳感器晶片產(chǎn)生裂紋的可能性，有效解決傳感器晶片的定位問(wèn)題和傳感器外殼影響超聲波信號(hào)的問(wèn)題，提高了傳感器的可靠性和靈敏度。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是附圖1的A部支撐限位臺(tái)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是本發(fā)明的測(cè)試諧振曲線與回波示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖中：外殼1，傳感器晶片2，限位橡膠圈3，匹配層4，PCB板5，連接導(dǎo)線6，支撐限位臺(tái)7，限位橡膠圈8，臺(tái)階9。

如附圖1、附圖2所示，本發(fā)明是高頻超聲波傳感器是由外殼1，傳感器晶片2，匹配層4，PCB板5和連接導(dǎo)線6組成，匹配層安裝在外殼上，PCB板安裝在外殼上，連接導(dǎo)線連接PCB板和傳感器晶片，在外殼內(nèi)部上設(shè)置有環(huán)形的支撐限位臺(tái)7，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有兩層限位橡膠圈，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有限位橡膠圈3，在限位橡膠圈上設(shè)置有臺(tái)階9，傳感器晶片安裝在限位橡膠圈上的臺(tái)階上，限位橡膠圈8安裝在傳感器晶片上，傳感器晶片安裝在兩層限位橡膠圈之間，限位橡膠圈上的臺(tái)階有效的定位傳感器晶片，使傳感器晶片與外殼保持一定的空間10，避免外殼對(duì)傳感器晶片振動(dòng)的不良影響，從而有效提高了傳感器的靈敏度。

如附圖2所示，本發(fā)明在外殼1內(nèi)部上設(shè)置有環(huán)形的支撐限位臺(tái)7，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有兩層限位橡膠圈，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有限位橡膠圈3，在支撐限位臺(tái)上設(shè)置有限位橡膠圈8，在限位橡膠圈上設(shè)置有臺(tái)階9，傳感器晶片2安裝在限位橡膠圈上的臺(tái)階上，臺(tái)階9有效的定位傳感器晶片，傳感器晶片與外殼保持一定的空間10，避免外殼對(duì)傳感器晶片的振動(dòng)，安裝限位橡膠圈8后在安裝匹配層4，有效提高了傳感器的靈敏度。

如附圖3所示，本發(fā)明測(cè)試其諧振曲線與回波均有明顯改善。具體改善測(cè)試結(jié)果如下：

測(cè)試產(chǎn)品靈敏度如下：

??編號(hào)??頻率回波(V)??1??148.28.8??2??146.79.92??3??149.710.4??4??147.29.44??5??148.610.08??6??147.59.76??7??148.210.24??8??146.39.44??9??147.68.48