[实用新型]超声波传感器探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高电容超声波传感器，属于距离测量及信号装置领域，尤其涉及汽车倒车用的一种超声波传感器探头。

背景技术

公知的超声波传感器探头构造主要是由金属外壳和粘接在金属壳内的压电陶瓷片组成，它通过测量超声波传感器声脉冲的发射与接收时间差来计算物体距离的。金属外壳的内腔结构对传感器的辐射声场影响很大，现有的两种传感器探头结构如图9、图10中所示，由于现有超声波传感器内腔是以X轴为轴对称的结构，其纵向产生的声波截面也近似对称，而目前轿车保险杠离地高度低，且超声波传感器探头的声场呈扇形辐射，在高灵敏度工作时容易探测到地面引起误报。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种保持原有横向辐射角，并具有较小纵向辐射角的超声波传感器探头。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种超声波传感器探头，包括具有中空内腔的金属外壳、和粘结在金属外壳内的压电陶瓷片，所述金属外壳的内腔横截面的下半部分面积大于上半部分面积，且上下两部分呈线性相切或相交。

所述金属外壳延内腔的底部边缘可设置有一圈凹槽。

所述金属外壳的内腔横截面的上半部分边缘或/和下半部分边缘为可圆形或椭圆形，所述上半部分和下半部分之间，与圆形或椭圆形边缘线性相切。

所述金属外壳的内腔横截面的上半部分边缘或/和下半部分边缘为可对称的多边形，所述上半部分和下半部分之间，与多边形边缘线性相交。

所述对称的多边形可为等腰梯形。

所述凹槽的截面可为矩形或圆弧形。

所述上半部分和下半部分之间线性相切或相交的两直线间夹角可为25°～60°。

所述内腔的边缘可设置有地线凹槽。

本实用新型通过由于采用金属外壳的内腔横截面的下半部分面积大于上半部分面积，构成纵向内腔上小下大的结构，使传感器的纵向辐射声场呈上扬10～20度的非对称状态，这样在避免纵向下部探地引起误报的同时，横向以及纵向上部的声场辐射角也不会减小。此外，在所述金属外壳延内腔的底部设置有一圈凹槽，抑制内腔周边的振动，能够进一步调节探测的角度和方向。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的立体结构图；

图2为本实用新型的实施例一的截面图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为图3中一种情况的局部放大图；

图5为图3中另一种情况的局部放大图；

图6为采用实施例一的声场辐射图；

图7为本实用新型的实施例二的截面图；

图8为本实用新型的实施例三的截面图；

图9为现有技术中一种传感器探头的截面图；

图10为现有技术中另一种传感器探头的截面图。

具体实施方式

实施例一：

如图1、2中所示，本实施例包括具有中空内腔2的金属外壳1、和粘结在金属外壳1内的压电陶瓷片(图中未标示)，所述中空的内腔2纵向上半部分与下半部分别视为腔体a和腔体b，a的截面面积小于b的截面面积，其中腔体a和b的边缘形状都为圆形。腔体a和b的轮廓通过与Y轴呈轴对称的两直线L线性相切，使腔体从纵向看是从上至下呈线性增大，所述两直线L之间的夹角为35°。加工过程可以是在金属外壳1圆柱平面的纵向上半部与下半部分别铣出腔体a和b，然后用切线L连接腔体a、b，并将切线以内的区域铣空，形成图1、2中所示的内腔形状。

如图2、3中所示，所述内腔1的底部边缘设置有一圈凹槽3，即所述凹槽的路径依所述内腔的形状而定，能够抑制内腔中压电陶瓷片周边的振动，进一步调节探测的角度和方向，是对纵向角度要求更严格时的做法，所述凹槽3的截面为如图4中的矩形，也可以为如图5中的圆弧形。在所述内腔的边缘设置有地线凹槽4，在填充压电陶瓷片后引出地线接头。

如图6中所示，为基于上述结构，经试验获得的声场辐射图，其中曲线a_y为腔体a的辐射范围，曲线b_y为腔体b的辐射范围，从图中可以看出，传感器探头的纵向辐射声场呈上扬10～20度的非对称状态，从而有效避免了纵向下方探测到地面而引起的误报。

实施例二：

本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于截面的形状有所不同，如图7中所示，其中腔体a和b的边缘形状都为椭圆形，椭圆的长轴垂直于Y轴，或者与Y轴重合，两切线L的夹角可以为30°。

实施例三：