超声波感测器制造技术

本发明专利技术涉及一种超声波感测器，其包括两个支架部和固定于所述两个支架部的感测单元，所述两个支架部转动连接；该感测单元包括一柔性电路板及形成于该柔性电路板上且位于该柔性电路板同一侧的一超声波信号发送单元和一超声波信号接收单元，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元分别位于一支架部上，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元通过所述两个支架部的相对转动而发生相对转动。

Ultrasonic sensor

The present invention relates to an ultrasonic sensor, which comprises two supporting part and fixed on the bracket part two sensing unit is connected with the two rotating bracket; the sensing unit comprises a flexible circuit board and an ultrasonic signal transmitting unit on the flexible circuit board and positioned in the the same side of the flexible circuit board and an ultrasonic signal receiving unit, the ultrasonic signal transmitting unit and the ultrasonic signal receiving unit located in a supporting part, the ultrasonic signal transmitting unit and the ultrasonic signal receiving unit through the two bracket part relative rotation and rotation.

【技术实现步骤摘要】
超声波感测器
本专利技术涉及超声波感测领域，尤其涉及一种超声波感测器。
技术介绍
随着科技的进步，越来越多的电子设备上配置各类型的感测器。感测器的类型繁多，根据感测原理不同，可以有红外感测器、电容感测器、照相感测器、超声波感测器等。超声波感测器因具有安全、精准等优点已被广泛应用于电子设备，例如手机、电脑、游戏机、门禁或医学设备。该类超声波感测器通常包括信号发送单元与信号接收单元，信号发送单元发送超声波，信号发送单元发送的发射波经被测物反射，信号接收单元接收该反射回的超声波并形成对应被测物的感测信号。现有的超声波感测器的信号发送单元与信号接收单元多为层叠结构，且二者之间的相对位置无法改变，对超声波感测器的精度造成了限制。
技术实现思路
鉴于以上内容，本专利技术提供一种超声波感测器。一种超声波感测器，其包括两个支架部和固定于所述两个支架部的感测单元，所述两个支架部转动连接；该感测单元包括一柔性电路板及形成于该柔性电路板上且位于该柔性电路板同一侧的一超声波信号发送单元和一超声波信号接收单元，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元分别位于一支架部上，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元通过所述两个支架部的相对转动而发生相对转动。本专利技术的超声波感测器的超声波信号发送单元和超声波信号接收单元形成于柔性电路板的同一侧，且二者之间的角度和距离可以通过两个转动连接支架部进行调节，使用者可以通过调整信号发送单元与信号接收单元之间的夹角及距离来获得更强的接收波信号，从而提高超声波感测器的感测精度。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的超声波感测器的平面俯视图。图2为图1中支架的结构示意图。图3为本专利技术另一实施例的支架的结构示意图。图4为图1所示超声波感测器沿IV-IV剖面线剖开的剖面示意图。图5为图1中信号发送单元和信号接收单元互为夹角θ的结构示意图。图6为图1中超声波感测器的工作原理示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式以下通过具体实施例配合附图进行详细说明。请一并参阅图1和图2，图1为本专利技术超声波感测器1展开状态下的平面俯视图，该超声波感测器1包括一可折叠支架11及固定于该支架11上的感测单元10。请参阅图2，图2为图1中支架的结构示意图。该支架11包括两个转动连接的支架部112，即，两个支架部112可相对折叠和展开，从而所述两个支架部112之间的夹角及距离可以进行调节。在本实施例中，该支架还包括连接所述两个支架部112的铰链111，所述两个支架部112通过该铰链111可发生相对转动。所述每一个支架部112可为U型框状或平板状。本实施例中，每一个支架部112为U型框状，铰链111的数量为两个，分别设置于所述两个支架部112的两个连接处。该感测单元10设置于两个支架部112配合围设的容置空间内，即，两个支架部112围绕该感测单元10设置；且该感测单元10与所述两个支架部112之间通过粘合剂(图未示)进行固定。在其它实施例中，该支架11可有其它结构，并采用其它方式与该感测单元10固定。请参阅图3，图3为本专利技术另一实施例的支架的结构示意图。所述两个支架部112上开设卡槽110，该感测单元10通过嵌入该卡槽110内与该支架11固定。请一并参阅图1与图4，图4为图1中超声波感测器沿IV-IV剖面线剖开的剖面示意图。该感测单元10包括一柔性电路板12，该柔性电路板12固定于所述两个支架部112上。该感测单元10还包括一信号发送单元13和一信号接收单元14，该信号发送单元101为超声波信号发送单元，该信号接收单元102为超声波信号接收单元，该信号发送单元13和信号接收单元14均形成于该柔性电路板12上，且位于该柔性电路板12的同一侧。该信号发送单元13和信号接收单元14分别位于所述两个支架部112上，该信号发送单元13和信号接收单元14可通过所述两个支架部112的相对转动而发生相对转动，从而该信号发送单元13和信号接收单元14之间的角度及距离可以进行调节。请参阅图4，图4为该信号发送单元13和信号接收单元14形成一小于180度的夹角θ的结构示意图。请再参阅图4，具体地，该柔性电路板12对应于该信号发送单元13和信号接收单元14分区设计，该柔性电路板12在对应该信号发送单元13处设有控制电路(图未示)，该控制电路包括感测电极120，该感测电极120用于感应接收压电层102上的感应电荷并将其输入该控制电路。为保证该感测电极120能有效收集电荷，该粘胶层15的方块电阻小于150Ω/sq，介电常数小于5F/m。该柔性电路板12在对应该信号接收单元14处设有参考电极121，为该信号接收单元14提供参考电位。在本实施例中，该柔性电路板12为柔性印刷电路板(FlexiblePrintedCircuit,FPC)。在其它实施例中，所述柔性电路板12也可为柔性薄膜晶体管(Thin-filmtransistor,TFT)基板。该信号发送单元13包括层叠设置于该柔性电路板12上的发送压电层101和第一电极层201，其中该发送压电层101更靠近该柔性电路板12，该第一电极层201与该参考电极121之间形成电势差并作用于该发送压电层101上使其产生超声波信号，该参考电极121的电位可设为接地电位。该信号接收单元14包括层叠设置于该柔性电路板12上的接收压电层102和第二电极层202，其中该接收压电层102更靠近该该柔性电路板12。该发送压电层101与接收压电层102均通过一粘胶层15与该柔性电路板12之间进行贴合。该信号接收单元14与信号发送单元13具有不同的结构，主要体现在该信号接收单元14包括多个互相独立的信号接收子单元140。具体地，该第二电极层202为一不连续的层，其包括间隔排布的多个电极单元2021，每个电极单元2021彼此绝缘设置并且分别进行电连接和电控制，这种结构有利于独立控制每个电极单元2021。该接收压电层102为一不连续的层，其包括多个压电单元1021，每个压电单元1021与一个电极单元2021对应设置，每个压电单元1021和与之对应的电极单元2021构成一个信号接收子单元140。每个信号接收子单元140与一个感测电极120对应设置，每个信号接收子单元140独立接收超声波信号并产生感应电荷。该发送压电层101和接收压电层102的材料均为压电材料，例如可为聚二氟亚乙烯(PolyvinylideneFluoride，PVDF)、锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectricceramictransducer，PZT)或二者的复合材料。优选地，该发送压电层101的材料为PZT，因为PZT压电材料的声波发射能力较强，可获得更强的发送超声波信号；该接收压电层102的材料为PVDF，因为PVDF压电材料的声波吸收特性较好，可获得更强的接收超声波信号。该发送压电层101和接收压电层102均形成于该柔性电路板12上，同时工作，互相独立。该第一电极层201和第二电极层202的材料为导电金属材料，例如银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)、碳纳米管(Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波感测器，其特征在于：该超声波感测器包括两个支架部和固定于所述两个支架部的感测单元，所述两个支架部转动连接；该感测单元包括一柔性电路板及形成于该柔性电路板上且位于该柔性电路板同一侧的一超声波信号发送单元和一超声波信号接收单元，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元分别位于一支架部上，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元通过所述两个支架部的相对转动而发生相对转动。

【技术特征摘要】
1.一种超声波感测器，其特征在于：该超声波感测器包括两个支架部和固定于所述两个支架部的感测单元，所述两个支架部转动连接；该感测单元包括一柔性电路板及形成于该柔性电路板上且位于该柔性电路板同一侧的一超声波信号发送单元和一超声波信号接收单元，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元分别位于一支架部上，该超声波信号发送单元和该超声波信号接收单元通过所述两个支架部的相对转动而发生相对转动。2.如权利要求1所述的超声波感测器，其特征在于：该超声波信号发送单元包括层叠设置于柔性电路板上的发送压电层和第一电极层，该发送压电层更靠近该柔性电路板；该超声波信号接收单元包括层叠设置于柔性电路板上的接收压电层和第二电极层，该接收压电层更靠近该柔性电路板。3.如权利要求2所述的超声波感测器，其特征在于：该第二电极层包括多个互相绝缘的电极单元，该接收压电层包括多个压电单元，每一电极单元与一个压电单元对应设置，构成一个信号接收子单元。4.如权利要求3所述的超声波感测器，其特征在于：每个电极单元分别进行电控制。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小兵，
申请(专利权)人：麦克思商务咨询深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44