[發明專利]一種自聚焦超聲換能器、掃地機器人及聲阻抗計算方法在審
| 申請號： | 202010628562.6 | 申請日： | 2020-07-02 |
| 公開（公告）號： | CN111804553A | 公開（公告）日： | 2020-10-23 |
| 發明（設計）人： | 趙仲杰;李峰;溫任華;張磊;潘永東 | 申請（專利權）人： | 儂泰軻（昆山）檢測科技有限公司;微思機器人（深圳）有限公司 |
| 主分類號： | B06B1/06 | 分類號： | B06B1/06;B06B3/00;G01N29/09;A47L11/24;A47L11/28;A47L11/40 |
| 代理公司： | 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 殷海霞 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 自聚焦 超聲 換能器 掃地 機器人 聲阻抗 計算方法 | ||
1.一種自聚焦超聲換能器，其特征在于，包括：
支撐件，所述支撐件的底部設有凹球面，所述凹球面的周圍圍設有環形平面，所述支撐件的上端設有連接接頭；
交聯聚丙烯壓電駐極體薄膜，所述交聯聚丙烯壓電駐極體薄膜的上下表面均印刷有導電銀漿并覆在所述凹球面內；
屏蔽線，所述屏蔽線的一端與所述交聯聚丙烯壓電駐極體薄膜的下表面邊緣連接，另一端與所述連接接頭連接作為正極；
銀膜，所述銀層鍍在所述支撐件表面，將所述交聯聚丙烯壓電駐極體薄膜的上表面與所述連接接頭連接作為負極。
2.如權利要求1所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述支撐件的側壁設有固定縫，所述屏蔽線固定于所述固定縫。
3.如權利要求1所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述支撐件外形為圓柱狀，所述支撐件的半徑為6mm，高度為20mm。
4.如權利要求3所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述凹球面的曲率半徑為10mm，開口半徑為4mm。
5.如權利要求1所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述支撐件的頂部設有固定所述連接接頭的固定腔。
6.如權利要求5所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述連接接頭通過環氧膠水固定于所述固定腔。
7.如權利要求6所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述支撐件內部設有與所述固定腔連通的中空腔。
8.如權利要求1所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，所述連接接頭為BNC接頭或SMA接頭。
9.一種掃地機器人，包括本體，其特征在于，所述本體底部裝配有如權利要求1-8任一所述的自聚焦超聲換能器。
10.一種聲阻抗計算方法，其特征在于，應用于如權利要求1-8任一所述的自聚焦超聲換能器，其特征在于，包括以下步驟：
S10、將采集到的時間——幅值信號轉換為距離——幅值信號，選定i個距離間隔，取出間隔內的回波的極大值Ai與對應傳播距離di；
S20、對Ai和di進行指數擬合，得到超聲衰減公式y＝A·e-β·d＝A·r·e-α·d，并得到聲壓反射系數r＝e(α-β)·d；其中，y為超聲衰減系數，β為擬合所得的衰減系數，d為兩次回波間的距離差，r為無量綱單位，α為換能器激發頻率下空氣中的衰減系數；
S30、根據聲壓反射系數公式得到其中，Z1為空氣聲阻抗，Z2為反射物聲阻抗。
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