一种超声波测距装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声波测距装置，包括：测距电路板；超声波发射探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波发射探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第一软硅胶垫；超声波接收探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波接收探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第二软硅胶垫。本实用新型专利技术采用软硅胶垫和软硅胶套削弱了超声波横波的影响，提高了测距结果的精度；且利用温度传感器对超声波的传播速度进行温度补偿，进一步提高了测距结果的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波测距装置
本技术涉及超声波测量领域，尤指一种超声波测距装置。
技术介绍
超声波是一种频率大于20kHz的声波，具有直线传播的能力，频率越高，绕射能力越差，但反射能力越强，其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离比较远。超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波、纵波和表面波。横波为质点振动方向垂直于传播方向的波；纵波为质点振动方向与传播方向一致的波；表面波为质点振动介于纵波和横波之间，沿表面传播的波。超声波横波对超声波测距装置而言是一种干扰信号，会影响到反射回波的检测，从而对时间的计算带来干扰，影响超声测距装置的测量结果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种超声波测距装置，能够削减超声波横波的干扰，提高测距精度。本技术提供的技术方案如下：一种超声波测距装置，包括：测距电路板；超声波发射探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波发射探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第一软硅胶垫；超声波接收探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波接收探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第二软硅胶垫。在上述技术方案中，通过在超声波探头与测距电路板之间设置软硅胶垫来吸收超声波探头其中一面的超声波横波，以提高测距结果的精度。进一步，还包括：用于吸收超声波横波的第一软硅胶套，所述第一软硅胶套套设于所述超声波发射探头的外部；用于吸收超声波横波的第二软硅胶套，所述第二软硅胶套套设于所述超声波接收探头的外部。在上述技术方案中，同时设置的软硅胶套和软硅胶垫可以吸收超声波探头上多面的超声波横波，降低超声波横波对回波的影响，进一步提高测距精度。进一步，所述测距电路板上设有：控制电路；用于对所述控制电路发射的方波进行功率放大的功率放大电路，所述功率放大电路与所述控制电路电连接，且所述功率放大电路与所述超声波发射探头电连接。在上述技术方案中，控制电路和功率放大电路的设置保证了测距结果的计算，以及，超声波信号的发出。进一步，所述测距电路板还设有：用于将所述超声波接收探头发送的电信号进行去噪、滤波的滤波放大电路，所述滤波放大电路与所述超声波接收探头电连接；用于将去噪、放大后的电信号与基准信号进行比较的信号比较电路，所述信号比较电路与所述滤波放大电路电连接，且所述信号比较电路与所述控制电路电连接。在上述技术方案中，采用基准信号来与去噪、放大后的电信号进行比较，从而确认是否接收到反射回波信号，方便、快捷。进一步，所述测距电路板上还设有：用于测量介质温度的温度传感器，与所述控制电路电连接。在上述技术方案中，利用温度传感器对超声波的传播速度进行补偿，提高测距结果的精度。进一步，所述控制电路为MCU。进一步，所述功率放大电路为MAX232芯片。进一步，所述滤波放大电路和所述信号比较电路采用TLV274芯片；所述滤波放大电路包括：所述TLV274芯片中的第一组运算放大器和第二组运算放大器；所述信号比较电路包括：所述TLV274芯片中的第三组运算放大器。进一步，所述超声波发射探头和所述超声波接收探头为压电陶瓷式超声波探头。与现有技术相比，本技术的超声波测距装置有益效果在于：采用软硅胶垫和软硅胶套削弱了超声波横波的影响，提高了测距结果的精度；且利用温度传感器对超声波的传播速度进行温度补偿，进一步提高了测距结果的精度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：图1是本技术超声波测距装置一个实施例的结构示意图；图2是本技术超声波测距装置另一个实施例的结构示意图；图3是本技术超声波测距装置一个实施例的工作时序图；图4是本技术超声波测距装置一个实施例的部分电路图。附图标号说明：10.测距电路板，11.控制电路，12.功率放大电路，13.滤波放大电路，14.信号比较电路，15.温度传感器，20.超声波发射探头，21.第一软硅胶垫，22.第一软硅胶套，30.超声波接收探头，31.第二软硅胶垫，32.第二软硅胶套。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本技术的一个实施例中，如图1所示，一种超声波测距装置，包括：测距电路板10；超声波发射探头20，与所述测距电路板10电连接，且所述超声波发射探头20与所述测距电路板10之间设有用于吸收超声波横波的第一软硅胶垫21；超声波接收探头30，与所述测距电路板10电连接，且所述超声波接收探头30与所述测距电路板10之间设有用于吸收超声波横波的第二软硅胶垫31。具体的，测距电路板上铺设有各种电路，测距电路板(上的某一电路)将电信号发送至超声波发射探头，超声波发射探头将电信号转换为超声波信号后向空气介质中传播；当超声波信号在空气介质传播的过程中遇到障碍物反射回来时，由超声波接收探头接收反射回来的超声波信号(反射回波信号)，并把此反射回波信号转化为电信号发送至测距电路板，由测距电路上相应的电路根据发送超声波信号到接收到反射回波信号的时间差(即超声波信号在介质中传播的时间)、预设的距离公式，求得超声波测距装置到障碍物的距离。预设的距离公式为：S＝C*△t/2，C为超声波在介质中的传播速度，△t为超声波在介质中传播的时间，S为超声波测距装置到障碍物的距离。超声波发射探头的一端具有两个第一信号管脚，第一软硅胶垫上设置有与所述第一信号管脚一一对应的第一通孔，超声波发射探头的第一信号管脚穿过第一通孔，与测距电路板电连接。同理，超声波接收探头的一端具有两个第二信号管脚，第二软硅胶垫上设置有与所述第二信号管脚一一对应的第二通孔，超声波接收探头的第二信号管脚穿过第二通孔，与测距电路板电连接。测距电路板与超声波(接收/发射)探头通过接触电性连接或者通过导线电性连接。其中，接触电性连接可以为超声波(接收/发射)探头的信号管脚与测距电路板上的焊盘通过焊接或直接接触电性连接。超声波(接收/发射)探头与测距电路板之间设置的第一/二软硅胶垫，用来吸收超声波横波，以削弱超声波横波对测距结果的影响。优选地，超声波(接收/发射)探头为压电陶瓷式超声波探头，可以选用TCT40-16T/R压电陶瓷超声波探头(传感器)。本实施例中，通过在超声波探头与测距电路板之间设置软硅胶垫来吸收超声波探头其中一面的超声波横波，以提高测距结果的精度。优选地，还包括：用于吸收超声波横波的第一软硅胶套22，所述第一软硅胶套22套设于所述超声波发射探头20的外部；用于吸收超声波横波的第二软硅胶套32，所述第二软硅胶套32套设于所述超声波接收探头30的外部。具体的，超声波发射探头的外部(即外侧面)上套设有第一软硅胶套，其可以吸收超声波发射探头外侧面的超声波横波；同理，超声波接收探头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波测距装置，其特征在于，包括：测距电路板；超声波发射探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波发射探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第一软硅胶垫；超声波接收探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波接收探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第二软硅胶垫。

【技术特征摘要】
1.一种超声波测距装置，其特征在于，包括：测距电路板；超声波发射探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波发射探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第一软硅胶垫；超声波接收探头，与所述测距电路板电连接，且所述超声波接收探头与所述测距电路板之间设有用于吸收超声波横波的第二软硅胶垫。2.如权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，还包括：用于吸收超声波横波的第一软硅胶套，所述第一软硅胶套套设于所述超声波发射探头的外部；用于吸收超声波横波的第二软硅胶套，所述第二软硅胶套套设于所述超声波接收探头的外部。3.如权利要求1所述的超声波测距装置，其特征在于，所述测距电路板上设有：控制电路；用于对所述控制电路发射的方波进行功率放大的功率放大电路，所述功率放大电路与所述控制电路电连接，且所述功率放大电路与所述超声波发射探头电连接。4.如权利要求3所述的超声波测距装置，其特征在于，所述测距电路板还设有：用于将所述超声波接收探头发送的电信号进行去噪、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，
申请(专利权)人：南京阿凡达机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32