[实用新型]超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及超声波传感器。

背景技术

超声波是具有频率高、波长短、方向性好、能够成为射线而定向传播等特点的机械波，其对液体、固体的穿透本领很大，尤其是固体中，其可穿透几十米的深度。通过利用超声波的特性，人们制作出了超声波传感器，广泛应用在工业、国防、生物医学等领域中。

现有的超声波传感器，通常为设一个正极端、负极端和压电陶瓷，压电陶瓷将正极端和负极端分隔开来，压电陶瓷片具有正逆压电效应，当给陶瓷通电后，产生逆压电效应往外发出超声波，如果超声波遇到障碍物时反馈超声波并作用传感器，此时陶瓷片将机械能转换成电能，呈正压电效应。在实际应用中，为了尽可能地防止超声波传感器被其它声波干扰，常在其周围布设吸音棉；对于超声波传感器设在容易晃动的物体上时，常使用封胶固定的方式将其固定于壳体，以尽量避免因外界因素使得超声波传感器内部出现断路的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种超声波传感器，用以解决现有超声波传感器制作工艺复杂、成本高且不稳定的问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种超声波传感器，包括压电陶瓷和壳体，壳体包括腔体，压电陶瓷设于腔体中；所述腔体通过发泡胶封装。

优选地：所述压电陶瓷位于所述腔体的底部，所述发泡胶位于压电陶瓷的 上面，将压电陶瓷封装于其内。

优选地：所述压电陶瓷片下表面设置镀银层，上表面包括第一镀银区和第二镀银区，第一镀银区与第二镀银区中间隔开；第一镀银区上连接有第一引线端；第二镀银区上连接有第二引线端，第二镀银区通过侧面金属体与下表面镀银层相导通。

优选地：所述壳体为树脂材料、塑料或铝材料。

优选地：所述压电陶瓷为双面电极结构，压电陶瓷的背面通过银胶固定在壳体内底部，壳体为金属；在壳体内壁上设有铆钉孔，铆钉孔内固定有铆钉，一电极引线通过铆钉固定在铆钉孔处。

优选地：所述发泡胶为聚氨酯、硅胶、硅酮或PE材料。

优选地：所述发泡胶为常温发泡胶。

优选地：在所述壳体侧壁上设有充胶孔。发泡胶可以由此孔充入腔体内，或者用于控制腔体内的发泡胶的高度，当发泡胶漫过充胶孔时，多余的发泡胶由此孔流出，避免从腔体的上端部溢出，影响美观和品质。

优选地：所述铆钉为铜铆钉，所述壳体为铝；所述电极引线焊接在铆钉上，铆钉固定在壳体的铆钉孔内。

优选地：所述发泡胶由壳体底部向上方向，密度逐渐增大。电路板置于上层密度较大的发泡胶内，其可以避免超声破坏。且上层密度较大，可以形成足够的支撑。

本发明还公开了一种超声波传感器的制造方法，包括

将压电陶瓷固定在壳体内的底部；

从压电陶瓷的电极上进行接线；

使用常温发泡胶对压电陶瓷进行封装固化。

常温发泡胶是在常温下即可进行发泡成型固化，相比高温发泡，传感器内的电子器件不会。

相比现有的超声波传感器制造方法，即吸音棉结合封装胶的多层结构，本发明工艺可以至少减少6个工艺步骤，即切棉、对位塞棉、压实、封胶、固化和冷却。本发明只要一个常温填充发泡胶即可完成，工艺大大简化，减少了人工和出错的几率，提高了产量和产品的品质。

本发明的发泡胶可以是1、由下层到上层，密度逐渐增加；2、也可以是密度均匀；3、或者由下层到上层密度逐渐减小。这种密度的变化可以通过多次点胶以及改变环境温度来实现。密度的变化，会导致传感器的性能发生微变，以适应不同的场合需求。除此以外，还可以将电路板封装在发泡胶内，即PCB位于压电陶瓷的上方，且处于整个发泡胶内。电路板可以直接置于压电陶瓷上，也可以设于压电陶瓷上方。如果发泡胶的密度有变化，例如发泡胶上层密度大于下层密度，则可以将电路板置于上次密度较大的发泡胶内，这样可以起到保护电路板的作用，减小电路板受压电陶瓷超声振动的损害。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：用发泡胶进行超声波传感器的分装，既能将压电陶瓷固定，有具有一定的吸声效果，节省材料，实用性强；常温发泡胶封装，使得对超声波传感器的封装更加容易，降低超声波传感器制作工艺的难度，利于生产。经过检测，本发明超声波传感器的各项指数，如余震、灵敏度、高低温性能均达到国家标准，且成本更低。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的第二个实施例的结构示意图。

图3是本发明的第三个实施例的结构示意图。

图中标识说明：