一种汽车超声波传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽车超声波传感器，包括外壳，及安装在其内的传声器、内置电路，其中，内置电路内设置有用于将模拟信号转换为数字脉冲信号的电路单元，传声器工作向外发射超声波，由障碍物反射回来的超声波经传声器接收并转换为微小的模拟信号，该模拟信号经电路单元直接转换为数字脉冲信号输出。本实用新型专利技术超声波传感器，外形、结构简单紧凑，安装方便，外观漂亮，可靠性高；而且其抗干扰性能好，成本低，综合性能极佳。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车超声波传感器
本技术涉及一种汽车超声波传感器。尤其是涉及一种在汽车中配合倒车雷达、前进雷达、自动泊车、盲区监测系统作用的超声波传感器。
技术介绍
现阶段，绝大部分汽车倒车雷达或前进雷达，自动泊车系统，部分汽车盲区监测系统，皆采用超声波进行工作，其基本原理与自然界中的蝙蝠、海豚等动物的回声定位功能原理一样。声音是一种波，我们人耳所能听到声音的频率范围一般在20Hz-20KHz，超过20KHz的，人是听不到的，称之为超声波。超声波在空气中的传播速度也等于音速（340米/秒）；超声波遇到障碍物后，会产生回声，那么通过计算发射与接收之间的时差，就能算出发射地与障碍物的距离。以倒车雷达工作为例，倒车雷达系统通过主机（控制器）依时序控制多个超声波传感器工作，超声波传声器检测回来的信号经超声波传感器内置电路处理后再传输给主机，主机通过高速运算探知传感器与障碍物的距离，然后主机通过内部或外部的声音或显示报警，从而有效辅助驾驶员进行倒车。目前，市场上的超声波传感器大致有两类。第一类是内部没有信号放大处理等电路的超声波传感器，传感器通过屏蔽线把检测到的微弱模拟信号直接传输给主机。这种，传感器尺寸较小，抗干扰能力差，因此主要运用于售后加装市场。第二类是内部设有信号放大处理等电路的超声波传感器，即有内置电路的超声波传感器，此类传感器根据信号处理及传输方式，又分为两种，第一种是输出模拟信号的有源传感器，也称有源探头；第二种是输出数字信号（数字脉冲信号）的数字式（数字化）传感器，也称数字式探头；此两种传感器（探头）主要运用于汽车主机厂。数字式传感器相对有源传感器，抗干扰能强，通用性较佳，但是因为数字式传感器通常内部设计带有CPU（微处理器），故成本相对较高。同时，较多的有源及数字式传感器结构设计复杂，可靠性差，安装不方便，安装后外观不够漂亮。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种结构简单可靠，装配后外观漂亮，电路通用性、抗干扰能力强，且成本具有优势的数字式超声波传感器。为实现上述目的，本技术一种汽车超声波传感器，包括外壳，及安装在其内的传声器、内置电路，其中，内置电路内设置有用于将模拟信号转换为数字脉冲信号的电路单元，传声器工作向外发射超声波，由障碍物反射回来的超声波经传声器接收并转换为微小的模拟信号，该模拟信号经电路单元直接转换为数字脉冲信号输出。进一步，所述内置电路包括电源稳压滤波电路单元、发射驱动电路单元、回波放大电路单元，回波选频电路单元、回波门槛电路单元，回波整形积分电路单元；其中，发射驱动电路单元连接电源稳压滤波电路单元，回波放大电路单元连接回波选频电路单元，回波选频电路单元连接回波门槛电路单元，回波门槛电路单元连接回波整形积分电路单元，回波整形积分电路单元连接发射驱动电路单元。进一步，系统主机或其它传感器向所述超声波传感器输入数字脉冲信号，驱动所述超声波传感器的所述发射驱动电路单元工作，所述发射驱动电路单元产生高压脉冲信号驱动所述传声器工作向外发射超声波。进一步，所述模拟信号经由所述回波放大电路单元及所述回波选频电路单元进行放大及滤波处理，放大后的模拟信号经由所述回波门槛电路单元及所述回波整形积分电路单元转换为数字脉冲信号。进一步，所述超声波传感器还包括接插件端子，所述外壳上设置有接插件护套，接插件端子与内置电路连接，并固定连接于接插件护套，接插件端子与护套组成所述超声波传感器的接插件，该接插件通过线束连接系统主机或其它传感器，实现系统的物体探测及数据通讯功能。进一步，所述外壳的头部设置有所述传声器的安装腔，所述传声器下部分通过内橡胶套安装于安装腔内，所述传声器的上部通过设置圆面盖将其固定于安装腔内。进一步，所述外壳头部的外圆周面上设置有环形卡槽，所述圆面盖内设置有环形卡柱，环形卡柱与环形卡槽卡接固定，来将所述传声器固定于安装腔内。进一步，所述传声器上部分通过外橡胶套与汽车保险杠上的开孔配合安装。进一步，所述传声器底部和所述内置电路之间设置有用于吸收多余超声波的海绵块。进一步，所述超声波传感器配备有传感器安装支架，所述外壳上设置有卡柱，传感器安装支架上设置有卡槽，通过卡柱与卡槽卡接固定，使所述超声波传感器牢固安装固定于传感器安装支架，传感器安装支架固定于汽车保险杠上，从而使得所述超声波传感器安装固定于汽车保险杠上。进一步，所述接插件设置有接地线、电源线和通讯线。进一步，所述电源稳压滤波电路单元包括二极管D1、电解电容E1以及电容C1；系统主机或其它传感器向所述超声波传感器供电，电源通过二极管D1整流、电解电容E1滤除低频电源噪声，电容C1滤除高频电源噪声，来为其它电路提供稳定的电源。进一步，所述发射驱动电路单元包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R01、电阻R02，比较器U2B,P沟道场效应管Q1，N沟道场效应管Q2，电容C2以及中周变压器T；所述发射驱动电路单元72向所述传声器60反复施压并放电，来使其产生相应脉冲频率的超声波向外发射。进一步，所述回波放大电路单元包括电阻R03、电阻R04、电阻R05A、电阻R05、电阻R06、电阻R07、电阻R08,电容C2A、电容C3、电容C4、电容C5、电容C7，二极管D2B、二极管D2A,三极管Q3，运算放大器U1A和可调电阻VR。进一步，所述回波选频电路单元包括电阻R09、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13,电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12，运算放大器U1B。进一步，所述回波门槛电路单元包括电阻R14、电阻R15、电容C13、比较器U2A。进一步，所述回波整形积分电路单元包括电阻R16、电阻R17、电容C14、电容C15、三极管Q4。本技术超声波传感器，外形、结构简单紧凑，安装方便，外观漂亮，可靠性高；而且其抗干扰性能好，成本低，综合性能极佳。附图说明图1为本技术超声波传感器立体分解示意图；图2为本技术超声波传感器立体示意图；图3为本技术超声波传感器头部部分剖面分解示意图；图4为本技术超声波传感器头部部分剖面示意图；图5为本技术超声波传感器安装支架立体示意图；图6为本技术超声波传感器及安装支架装配示意图；图7为本技术超声波传感器内部电气原理图。具体实施方式下面，参考附图，对本技术进行更全面的说明，附图中示出了本技术的示例性实施例。然而，本技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本技术全面和完整，并将本技术的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1至图6所示，本技术一种汽车超声波传感器，包括外壳10、圆面盖20、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车超声波传感器，其特征在于，该超声波传感器包括外壳，及安装在其内的传声器、内置电路，其中，内置电路内设置有用于将模拟信号转换为数字脉冲信号的电路单元，传声器工作向外发射超声波，由障碍物反射回来的超声波经传声器接收并转换为微小的模拟信号，该模拟信号经电路单元直接转换为数字脉冲信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种汽车超声波传感器，其特征在于，该超声波传感器包括外壳，及安装在其内的传声器、内置电路，其中，内置电路内设置有用于将模拟信号转换为数字脉冲信号的电路单元，传声器工作向外发射超声波，由障碍物反射回来的超声波经传声器接收并转换为微小的模拟信号，该模拟信号经电路单元直接转换为数字脉冲信号输出。2.如权利要求1所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述内置电路包括电源稳压滤波电路单元、发射驱动电路单元、回波放大电路单元，回波选频电路单元、回波门槛电路单元，回波整形积分电路单元；其中，发射驱动电路单元连接电源稳压滤波电路单元，回波放大电路单元连接回波选频电路单元，回波选频电路单元连接回波门槛电路单元，回波门槛电路单元连接回波整形积分电路单元，回波整形积分电路单元连接发射驱动电路单元。3.如权利要求2所述的汽车超声波传感器，其特征在于，系统主机或其它传感器向所述超声波传感器输入数字脉冲信号，驱动所述超声波传感器的所述发射驱动电路单元工作，所述发射驱动电路单元产生高压脉冲信号驱动所述传声器工作向外发射超声波。4.如权利要求2所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述模拟信号经由所述回波放大电路单元及所述回波选频电路单元进行放大及滤波处理，放大后的模拟信号经由所述回波门槛电路单元及所述回波整形积分电路单元转换为数字脉冲信号。5.如权利要求1所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器还包括接插件端子，所述外壳上设置有接插件护套，接插件端子与内置电路连接，并固定连接于接插件护套，接插件端子与护套组成所述超声波传感器的接插件，该接插件通过线束连接系统主机或其它传感器，实现系统的物体探测及数据通讯功能。6.如权利要求1所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述外壳的头部设置有所述传声器的安装腔，所述传声器下部分通过内橡胶套安装于安装腔内，所述传声器的上部通过设置圆面盖将其固定于安装腔内。7.如权利要求6所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述外壳头部的外圆周面上设置有环形卡槽，所述圆面盖内设置有环形卡柱，环形卡柱与环形卡槽卡接固定，来将所述传声器固定于所述安装腔内。8.如权利要求1所述的汽车超声波传感器，其特征在于，所述传声器上部分通过外橡胶套与汽车保险杠上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新生，陈武强，
申请(专利权)人：厦门澳仕达电子有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35