[实用新型]一种超声波传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波传感器。

背景技术

随着汽车工业水平的发展，汽车电子由初始简单人为控制，演变为集成化，科技化，智能化的发展。其中的倒车雷达辅助系统表现尤为突出，在倒车时判断障碍物的距离，由最初的人为听蜂鸣器鸣叫声是否急促，距离显示，距离显示与模拟影像相结合，距离显示与实景景象相结合，发展到现在自动判断寻找空车位，自动泊车的智能化系统。当今进入自动泊车智能化时代，而其中自动泊车最核心的是感知距离的传感器，传感器可靠性是整个系统的重要参数，是整个系统的安全器件，传感器内部信号线连接可靠性决定整个传感器的工作的可靠性。

如图1所示，是一种常规超声波传感器结构，其具体结构为：压电陶瓷片2粘接在铝壳1内，压电陶瓷片2负极与铝壳1连接。吸音棉3填充在铝壳1内腔内，置于压电陶瓷片2上，灌封胶4将整个铝壳1后部内腔填满，正极信号线5的一端焊接在压电陶瓷片2正极，另一端焊接在PCB板7的正极焊盘上，接地负极信号线6的一端焊接在PCB板7的负极焊点上，另一端插在接地孔8内，通过银膏9将接地负极信号线6与铝壳1固定，使接地负极信号线6与铝壳1导通。外部信号线10焊接在PCB板7上，并且使压电陶瓷片2上焊接的正极信号线5与外部信号线10连接，通过PCB板7连接导通，接地负极信号线6通过PCB板7上焊点转接，与外部信号线10负极相连通。外部信号线10与插头11的连端子铆接在一起，通过插头11将信号与外部电路连接。这种传感器在长时间工作后，会出现信号传递中断的问题。然而，由于传感器体积小，并且核心零件是经过灌封胶4封装在铝壳1中，不但难以通过观察的方式寻找故障，而且拆卸后又会对传感器造成破坏，更是难以查找故障，因此，对于查找故障的原因客观上存在很大难度。

申请人通过大量的研究及分析，终于找到了问题的所在：接地负极信号线6通过银膏9填在接地孔8中，与铝壳1接触，而银膏特点是，要通过150度高温烘烤固化，由于粘度高，整个固化过程不能抽真空，内部空气无法排除，导致固化后银膏内部出现气泡，导致接触电阻大，使接地负极信号线6与铝壳1之间阻抗大，对信号造成衰减。并且在长时间使用过程中，或者在高温低温恶劣环境可靠性实验中，银膏收缩率与铝材收缩率直差甚远，导致银膏与接地孔边壁阻抗逐渐变大，内耗增加，有效的能量得以消耗，传感器性能下降，可靠性降低，长时间在高低温恶劣环境中，阻抗无限驱近于无穷大，使接地负极信号线6与铝壳呈开路状态。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种可靠性高的超声波传感器。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种超声波传感器，包括导电壳体、压电陶瓷片、正极信号线、负极信号线、PCB板，压电陶瓷片固定在导电壳体内，PCB板通过灌封胶灌封于导电壳体内，正极信号线的一端与压电陶瓷片电连接，正极信号线的另一端与PCB板电连接，负极信号线的一端与PCB板电连接，导电壳体上设有安装孔，负极信号线的另一端与一个金属连接件固定连接，该金属连接件的至少一部分进入到所述安装孔中后与导电壳体紧固为一体。

优选地，金属连接件为钉。

优选地，所述安装孔为螺纹孔，所述金属连接件为螺钉，金属连接件与安装孔通过螺纹配合。

优选地，所述金属连接件为铆钉，铆钉过盈配合在安装孔中。

优选地，所述金属连接件由金属杆以及设置在该金属杆圆周上的花键组成，所述安装孔为具有花键槽的安装孔，金属连接件通过花键与安装孔过盈配合。

优选地，所述金属连接件为销，销过盈配合在安装孔中。

优选地，负极信号线与金属连接件焊接固定。

优选地，在压电陶瓷片与灌封胶之间填充有吸音棉。

优选地，导电壳体为铝质的导电壳体。

本实用新型的特点在于：负极信号线接地方式采用金属连接件与导电壳体上的安装孔相配合，而使金属连接件与导电壳体紧固为一体，再将负极信号线焊接在金属连接件上。金属连接件与导电壳体的接触面积增大，与导电壳体之间的接触电阻为零，无损耗接触。在恶劣的高低温环境中，由于金属连接件与导电壳体热膨胀系数为同一数量级，并且又是紧固为一体，相对配合状态不发生改变。具有更高的可靠性，并且对于信号能量衰减为零,有效的提高超声波传感器参数性能。

本实用新型的高可靠性的传感器，主要应用于倒车雷达系统，智能自动泊车辅助系统，超声波测距系统，防盗入侵报警系统，安全门检测等。具有很广的应用范围。