[实用新型]多方向性高频超声传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别是一种高频超声波传感器。

背景技术

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

正是由于超声波传感器方向性好、能够定向传播的特点，所以一般的超声波传感器都是单向超声波传感器。如图1所示，现有的单方向高频超声波传感器包括匹配层1，所述匹配层1上粘接有压电陶瓷片4然后与金属外壳5粘接。PCB板3与金属外壳5粘接，正极信号线2连接压电陶瓷片4和PCB板3的正极接线端8，负极信号线6连接金属外壳5和PCB板3的负极接线端7。压电陶瓷片4与匹配层1的粘接面与金属外壳5电连接，这样压电陶瓷片4的两侧分别与正极接线端8、负极接线端7相连接。通过压电陶瓷片发送和接收超声波信号，从而探测物体的位置。

高频超声波传感器一般应用在工业自动化、智能机器人等领域。一个高频超声波传感器只能向单方向发射和接收超声波，只能探测单方向。如果需要探测多个方向就需要设置多个高频超声波传感器，这样无疑增加了成本。另外，超声波传感器集成化是超声波传感器的一个发展方向。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种多方向性的高频超声波传感器。

为解决上述的技术问题，本实用新型的多方向性高频超声波传感器包括多个压电陶瓷片以及与压电陶瓷片数量相等的匹配层，每个压电陶瓷片的上表面导电层粘接在一个相应的匹配层上，所述匹配层粘接在金属外壳上；所述金属外壳内粘接有PCB板，所述PCB板上固定有正、负极接线端；所述每个压电陶瓷片的上表面导电层都与负极接线端相连接；每个压电陶瓷片的下表面导电层都与正极接线端相连接。

所述压电陶瓷片为两个，所述金属外壳为两个筒状外壳连接而成，所述筒状外壳内部相通，所述两个筒状外壳一体成型。

所述两个匹配层分别粘接在两个筒状外壳顶面上，所述两个筒状外壳顶面之间形成夹角。

所述匹配层与相应压电陶瓷片的连接表面与相应压电陶瓷片的探测方向垂直。

所述负极接线端与金属外壳相连接，所述每个压电陶瓷片的上表面导电层与金属外壳相连接。

采用上述结构后，本实用新型的多方向性高频超声传感器将多个压电陶瓷片分别设置在不同的匹配层上，压电陶瓷片的上下导电层分别公共的连接在正负极接线端，这样不需要使用多个高频超声波传感器就可以对多个方向进行探测，这样不仅能为机器设备节省空间，又可以节约成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型背景技术中单方向高频超声波传感器的内部结构示意图。

图2为本实用新型的剖视结构示意图。

图3为本实用新型压电陶瓷片的结构示意图。

图4为本实用新型金属外壳的俯视结构示意图。

图中：1为匹配层，2为正极信号线，3为PCB板，4为压电陶瓷片，5为金属外壳，6为负极信号线，7为负极接线端，8为正极接线端

101为第一匹配层，102为第二匹配层，301为下表面导电层，302为上表面导电层，303为陶瓷片，401为第一压电陶瓷片，402为第二压电陶瓷片

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的多方向性高频超声传感器包括两个压电陶瓷片以及与压电陶瓷片数量相等的匹配层，即第一压电陶瓷片401和第二压电陶瓷片402、第一匹配层101和第二匹配层102。

如图3所示，本实用新型所述的压电陶瓷片包括中间陶瓷片303以及覆盖在中间陶瓷片303上下两个表面的导电层，及上表面导电层302和下表面导电层301，这里上表面导电层302和下表面导电层301均为镀银导电层。

如图4所示，本实用新型的金属外壳由两个筒状外壳连接而成，为了使得金属外壳5的整体更加的坚固，所述两个筒状外壳一体成型。所述两个筒状外壳内部相同，如图2所示，在两个筒状外壳内部相同的区域内粘接有PCB板3。