一種改進(jìn)型傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器器材，具體涉及一種改進(jìn)型傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]聲波是屬于聲音的類別之一，屬于機(jī)械波，聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時(shí)就叫做次聲波，高于20KHz則稱為超聲波聲波。由于頻率f升高，波長(zhǎng)λ變短使得超聲波比普通聲波具有特殊性，即近似于光的某些特征。如束射性，由一種媒質(zhì)進(jìn)人另一種媒質(zhì)發(fā)生折射、反射等。同時(shí)有很強(qiáng)的被吸收性與衰減性，帶有很強(qiáng)的能量。
[0003]超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。
[0004]對(duì)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的超聲波傳感器而言，要求其精確度要達(dá)到1mm，并且具有較強(qiáng)的超聲波輻射。利用常規(guī)雙壓電晶片元件振動(dòng)器的彎曲振動(dòng)，在頻率高于70kHz的情況下，是不可能達(dá)到此目的的。
[0005]高頻超聲波傳感器一般應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。一個(gè)高頻超聲波傳感器只能向單方向發(fā)射和接收超聲波，只能探測(cè)單方向。如果需要探測(cè)多個(gè)方向就需要設(shè)置多個(gè)高頻超聲波傳感器，這樣無(wú)疑增加了成本。另外，超聲波傳感器集成化是超聲波傳感器的一個(gè)發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)型傳感器，使用垂直厚度振動(dòng)模式的壓電陶瓷，且在壓電陶瓷一側(cè)分別設(shè)置有一聲波輻射面，以及聲匹配層；且聲波輻射面表面設(shè)置一凹槽狀，這種結(jié)構(gòu)可以使超聲波傳感器在高達(dá)數(shù)百kHz頻率的情況下，仍然能夠正常工作。
[0007]具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的特點(diǎn)。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種改進(jìn)型傳感器，包括:
一金屬殼體，
一設(shè)置金屬殼體上的底座，以及一與底座緊貼的屏蔽材料層，
一引線端，所述引線端貫穿所述屏蔽材料層以及底座，設(shè)置于所述金屬殼體上；
一設(shè)置金屬殼體上方的聲匹配層，所述聲匹配層外表面設(shè)置一超聲波福射層，聲匹配層內(nèi)表面設(shè)置一壓電陶瓷層，
引線端包括一正極端和一負(fù)極端，分別連接所述聲匹配層和所述壓電陶瓷層。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聲匹配層外表面還設(shè)置一凹槽，用于有效搜集超聲波。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述凹槽弧度為30度。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述正極端和負(fù)極端下端通過樹脂封裝于所述底座下方。
[0012]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明使用垂直厚度振動(dòng)模式的壓電陶瓷，且在壓電陶瓷一側(cè)分別設(shè)置有一聲波輻射面，以及聲匹配層；且聲波輻射面表面設(shè)置一凹槽狀，這種結(jié)構(gòu)可以使超聲波傳感器在高達(dá)數(shù)百kHz頻率的情況下，仍然能夠正常工作。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0016]參照?qǐng)D1，一種改進(jìn)型傳感器，包括:
一金屬殼體100,
一設(shè)置金屬殼體100上的底座200，以及一與底座200緊貼的屏蔽材料層300，
一引線端400，所述引線端400貫穿所述屏蔽材料層300以及底座200，設(shè)置于所述金屬殼體100上；
一設(shè)置金屬殼體100上方的聲匹配層500,所述聲匹配層500外表面設(shè)置一超聲波福射層600,聲匹配層500內(nèi)表面設(shè)置一壓電陶瓷層700,
引線端400包括一正極端401和一負(fù)極端402，分別連接所述聲匹配層500和所述壓電陶瓷層700。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聲匹配層500外表面還設(shè)置一凹槽501,用于有效搜集超聲波。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述凹槽501弧度為30度。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述正極端401和負(fù)極端402下端通過樹脂800封裝于所述底座下方。
[0020]本發(fā)明使用垂直厚度振動(dòng)模式的壓電陶瓷，且在壓電陶瓷一側(cè)分別設(shè)置有一聲波輻射面，以及聲匹配層；且聲波輻射面表面設(shè)置一凹槽狀，這種結(jié)構(gòu)可以使超聲波傳感器在高達(dá)數(shù)百kHz頻率的情況下，仍然能夠正常工作
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)型傳感器，其特征在于，包括: 一金屬殼體， 一設(shè)置金屬殼體上的底座，以及一與底座緊貼的屏蔽材料層， 一引線端，所述引線端貫穿所述屏蔽材料層以及底座，設(shè)置于所述金屬殼體上； 一設(shè)置金屬殼體上方的聲匹配層，所述聲匹配層外表面設(shè)置一超聲波福射層，聲匹配層內(nèi)表面設(shè)置一壓電陶瓷層， 引線端包括一正極端和一負(fù)極端，分別連接所述聲匹配層和所述壓電陶瓷層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型傳感器，其特征在于:所述聲匹配層外表面還設(shè)置一凹槽，用于有效搜集超聲波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改進(jìn)型傳感器，其特征在于:所述凹槽弧度為30度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)型傳感器，其特征在于:所述正極端和負(fù)極端下端通過樹脂封裝于所述底座下方。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)型傳感器，包括：一金屬殼體，一設(shè)置金屬殼體上的底座，以及一與底座緊貼的屏蔽材料層，一引線端，所述引線端貫穿所述屏蔽材料層以及底座，設(shè)置于所述金屬殼體上；一設(shè)置金屬殼體上方的聲匹配層，所述聲匹配層外表面設(shè)置一超聲波輻射層，聲匹配層內(nèi)表面設(shè)置一壓電陶瓷層，引線端包括一正極端和一負(fù)極端，分別連接所述聲匹配層和所述壓電陶瓷層。使用垂直厚度振動(dòng)模式的壓電陶瓷，且在壓電陶瓷一側(cè)分別設(shè)置有一聲波輻射面，以及聲匹配層；且聲波輻射面表面設(shè)置一凹槽狀，這種結(jié)構(gòu)可以使超聲波傳感器在高達(dá)數(shù)百kHz頻率的情況下，仍然能夠正常工作。
【IPC分類】G01S7-521
【公開號(hào)】CN104635226
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310551152
【發(fā)明人】崔廣羽
【申請(qǐng)人】西安北斗星數(shù)碼信息股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月10日