[发明专利]压电式超声波传感器单元及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种压电式超声波传感器单元及其应 用。

背景技术

随着智能家电概念的提出，家电的智能化程度越来越高，家电的智能系统 的感应方式也各不相同，如可听声感应，红外感应等，目前的感应传感器的安 装方式均需要通过媒介安装于各智能家电中，或者需要对智能家电的安装位置 处进行穿孔，使得使用局限性非常大。而且现有的传感器受环境的干扰非常大， 智能系统的体积也较大。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种板材压电式超声波传感 器，可设计不同大小的感应区域，环境干扰非常小，有非常便利的安装方式， 且无须家电增加安装空间。

解决上述技术问题的技术方案如下：

压电式超声波传感器单元，包括压电陶瓷片、正极信号线、负极信号线、 橡胶圈、消音海绵和外壳，所述的正极信号线与压电陶瓷片的正极区固定连接， 所述的负极信号线与压电陶瓷片的侧面连接部固定连接，所述的压电陶瓷片周 围设置一橡胶圈，并由外壳固定。

所述的正极信号线与压电陶瓷片的下表面焊接连接。

所述的负极信号线与压电陶瓷片的侧面连接部焊接连接。

所述的压电陶瓷片的下表面设置一消音海绵与橡胶圈配合连接。

所述的外壳为塑料外壳。

所述的外壳从压电陶瓷片的下表面一侧将压电陶瓷片半包围起来。

该压电式超声波传感器单元的应用，将压电式超声波传感器单元的压电陶 瓷片的上表面贴合至智能家电的预安装感应区的面板上即得压电式超声波传感 器。

面板的材质可以是钢化玻璃或者金属面板。

进一步地说，面板可以为冰箱门的飘窗、油烟机的触摸面板或者洗衣机的 控制面板等等。

本发明结构简单紧凑，制造方便，重量较轻，消音海绵可以很大程度地减 小环境干扰，并且有非常便利的安装方式，也无须家电增加安装空间。利用压 电陶瓷片与家电的板材匹配，给予电信号后产生机械振动发出超声波，形成一 个板材压电式超声波传感器，应用到家电的智能系统中。比如，冰箱门的自动 开启与关闭，油烟机的自动开启与关闭等。

根据不同家电所需安装位置的板材的大小及材质，匹配合适大小的压电陶 瓷片，用仿真软件模拟出其频域，选定其中超声波频率点作为额定频率，再仿 真模拟出超声声场，再匹配合适的驱动电路；通过驱动电路给予板材压电式超 声波传感器电信号，在人接近或远离时，接受到的电信号随人的接近或远离逐 渐变强或逐渐变弱，家电的CPU根据接受到的信号反馈进行智能动作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为压电陶瓷片侧面连接的结构示意图；

图2为压电陶瓷片与正负极电线连接示意图；

图3为压电式超声波传感器单元的结构示意图；

图4为压电式超声波传感器单元安装在面板上的结构示意图；

图中：1为压电陶瓷片，2为正极信号线，3为负极信号线，4为橡胶圈，5 为消音海绵,6为外壳，7为侧面连接部,8为面板。

具体实施方式

实施例1：

如图1-4所示的压电式超声波传感器单元，包括压电陶瓷片1、正极信号线 2、负极信号线3、橡胶圈4、消音海绵5和外壳6，正极信号线2与压电陶瓷片 1的正极区固定连接，负极信号线3与压电陶瓷片1的侧面连接部7固定连接， 压电陶瓷片1周围设置一橡胶圈4，并由外壳6固定。正极信号线2与压电陶瓷 片1的下表面焊接连接。负极信号线3与压电陶瓷片1的侧面连接部7焊接连 接。压电陶瓷片1的下表面设置一消音海绵5与橡胶圈4配合连接。外壳6为 塑料外壳。外壳6从压电陶瓷片1的下表面一侧将压电陶瓷片1半包围起来。

该压电式超声波传感器单元的应用，将压电式超声波传感器单元的压电陶 瓷片的上表面贴合至智能家电的预安装感应区的面板8上即得压电式超声波传 感器。

面板8的材质可以是钢化玻璃或者金属面板。

进一步地说，面板8可以为冰箱门的飘窗、油烟机的触摸面板或者洗衣机 的控制面板等等。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制， 凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化， 均落入本发明的保护范围之内。