[發(fā)明專利]超聲波感應(yīng)模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910141274.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN109696678A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙圣英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙圣英
• 主分類號(hào): G01S15/02
• 分類號(hào): G01S15/02;G01S15/93;G01S7/521
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種超聲波感應(yīng)模塊，包括超聲波電路板和控制電路板，其特征在于：所述的超聲波電路板上設(shè)置有貼片金屬環(huán)、貼片金屬塊、壓電陶瓷塊、金屬振子和網(wǎng)狀信號(hào)屏蔽殼組成六元式超聲波傳感器；所述的超聲波傳感器的壓電陶瓷塊安裝在貼片金屬環(huán)上面；所述的貼片金屬塊位于貼片金屬環(huán)內(nèi)；所述的金屬環(huán)錫焊貼片安裝在雙面電路板上，與貼片金屬塊組成超聲波諧振腔；所述的控制電路板驅(qū)動(dòng)六元式超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波信號(hào)探測(cè)障礙物體，感應(yīng)信號(hào)由控制電路板輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：

所述的超聲波電路板上的壓電陶瓷塊設(shè)置有六組，以角度為 60o安裝在雙面電路板的圓形平面上，形成六元式超聲波傳感器；

所述的每組壓電陶瓷塊形成的感應(yīng)體，即可發(fā)射也可接收超聲波信號(hào)；

所述的超聲波諧振腔，用于消除超聲波信號(hào)發(fā)射完成后產(chǎn)生的余振；

所述的金屬振子安裝在壓電陶瓷塊上面；

所述的電陶瓷塊組件的雙面電路板嵌入在網(wǎng)狀信號(hào)屏蔽殼內(nèi)，超聲波傳感器的信號(hào)引腳由電路板底部輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的壓電陶瓷塊的居里溫度為420oC-500oC；所述的壓電陶瓷塊上下兩面是信號(hào)電極，涂有厚度為12um的導(dǎo)電銀漿膜；所述的壓電陶瓷塊材料為PZT-4-PZT-8類鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的壓電陶瓷塊頂面有凹槽，底面有凸塊，嵌入到金屬環(huán)內(nèi)；所述的金屬振子是帶有凸點(diǎn)的圓形喇叭狀鍋?zhàn)衅?，焊接在壓電陶瓷塊的凹槽內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的貼片金屬環(huán)內(nèi)有一個(gè)帶有臺(tái)階的、上面為梯形狀金屬塊，貼片焊接在電路板的Y字狀的圓形焊盤上面，與貼片金屬環(huán)形成一個(gè)超聲波諧振腔室；

所述的貼片金屬塊高度低于貼片金屬環(huán)0.2mm,內(nèi)部形成的圓柱形的腔室空間，填充高度0.8-1.7mm的耐高溫樹脂。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的耐高溫樹脂在300℃內(nèi)的熱膨脹系數(shù)小于或等于75ppm/℃；所述的耐高溫樹脂玻璃化轉(zhuǎn)化溫度大于300℃；所述的耐高溫樹脂材料為聚四氟乙烯或聚酰亞胺。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：

所述的傳感器制造方法和步驟包括：

步驟1：涂布5-30%含銀錫膏，將貼片金屬環(huán)和貼片金屬塊錫焊在電路板上面，形成超聲波諧振腔室；

步驟2：在超聲波諧振腔室注入高度為0.8-1.7mm的耐高溫樹脂干燥固化；

步驟3：涂布5-30%含銀錫膏，將壓電陶瓷塊和金屬振子錫焊在貼片金屬環(huán)上面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的傳感器有六組，每組即可以發(fā)生超聲波信號(hào)，也可以接受超聲波信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：

所述的超聲波電路板為圓形雙面電路，與電路板上面的電路元器件，安裝在前端為網(wǎng)狀的信號(hào)屏蔽殼內(nèi)；

所述的超聲波信號(hào)引腳直徑1.0mm鍍銀金屬線，于電路板的底部邊緣圓形排列；超聲波信號(hào)公共腳，位置于線路板正中心、上面的邊緣處；

所述的網(wǎng)狀信號(hào)屏蔽殼為圓柱形金屬殼，網(wǎng)狀格位于金屬殼前端，與殼體一次成型制成，后端有一個(gè)圓形金屬片，固定電路板。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波感應(yīng)模塊，其特征在于：所述的控制電路板的感應(yīng)模塊的控制電路模塊單元和感應(yīng)模塊信號(hào)放大處理模塊單元位置于電路板的水平正中心，偏下方為穩(wěn)壓電源模塊單元；外部電源輸入和感應(yīng)信號(hào)輸出位置也電路板的4個(gè)腳上；固定螺絲孔位置于電路板水平正中心邊緣處。