超声波收发器探头、超声波换能阵列装置以及胎心仪制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了超声波收发器探头，包括基板、引出电极、第一导电层和第二导电层；第一表面上贴附所述第一导电层，与所述第一表面相对的第二表面上贴附所述第二导电层；所述第二导电层包括多个导电子区域，多个所述导电子区域相互绝缘地分布；所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极；所述第一引出电极与所述第一导电层电相连；所述第二引出电极包括多个，多个所述第二引出电极分别与多个所述导电子区域。本发明专利技术通过将大面积的超声波收发器探头的第二表面的导电层设计成分离开的多个导电子区域，实现大面积超声波收发器探头发射大横截面超声波束以增大检测覆盖区域，接收超声波反馈信号时，多个导电子区域独立接收反馈信号。

Ultrasonic transceiver probe, ultrasonic energy exchange array device and fetal heart detector

The invention discloses an ultrasonic transceiver probe, which includes a substrate, an elicited electrode, a first conductive layer and second conductive layers; a first conductive layer is attached to the first conductive layer and a second conductive layer is attached to the second surface relative to the first surface; the second conductive layer encluses a plurality of guide electronic regions, and a plurality of conductions. The electronic region is insulated from each other; the elicited electrode includes a first lead electrode and a second lead electrode; the first lead electrode is electrically connected with the first conductive layer; the second extraction electrode includes a plurality of second elicited lead electrodes and a plurality of the guide electronic regions, respectively. In the invention, a large area ultrasonic transceiver probe launches a large cross section ultrasonic beam to increase the detection coverage area and receives an ultrasonic feedback signal by using a large area of the conductive layer of the second surface of the ultrasonic transceiver probe. Signal.

【技术实现步骤摘要】
超声波收发器探头、超声波换能阵列装置以及胎心仪
本专利技术涉及到电子器件领域，特别是涉及到超声波收发器探头、超声波换能阵列装置以及胎心仪。
技术介绍
胎儿出生前可通过监测胎儿心脏跳动，检测胎儿是否异常。超声波检测胎儿心率，需要定位到心脏位置才能提高检测心脏跳动的灵敏度。但由于位于子宫内的胎儿心脏位置是未知的，不得不通过频繁移动超声波换能器来寻找胎儿心脏位置。现有超声波换能器由于超声波收发器探头小，发射的超声波束的横截面积较小，在子宫范围内无法实现覆盖，不便于应用于胎心检测。超声波检测胎儿心率，最好使用具有大横截面积的超声波束，以覆盖心脏或容易定位到跳动的心脏。大横截面积的超声波束通过大面积的超声波收发器探头产生，超声波束的横截面在指定距离内与超声波收发器探头区域大致相等，且会扩散的更远。这种现象在近场区域内，而且在大距离范围内超声波束是发散的。超声波束不扩散的区域称为近场区域，当心脏处于近场区域时，更适用于胎心检测。因为当超声波束区域覆盖心脏时，心脏反射的超声波信号必然会扩散到一个大的角度，心脏体积小且心墙是弯曲的，反射的超声波信号呈现散射状，经散射反射的超声波信号返回到大面积的超声波收发器探头的所有区域用于检测。但为了保护胎儿，用于胎心检测的超声波的波长很小(1MHz的1.5mm和2MHz的0.75mm)，垂直进入到超声波收发器探头表面的反射超声波信号最强，但其他位置，心脏反射的超声波束是倾斜的，信号变得很弱，超声波收发器探头区域附近的每个点都是不同的，且差异远超过波长。最佳位置上最强的信号会传播到信号弱且相位不同的超声波收发器探头区域，而导致在最佳位置的信号变弱，简单增大超声波收发器探头的面积也无法解决精准检测胎儿心跳的问题。因此，现有技术还有待改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种超声波收发器探头，旨在解决现有胎心仪中的超声波收发器探头不能精准检测胎儿心脏的技术问题。本专利技术提出一种超声波收发器探头，包括基板、引出电极、第一导电层和第二导电层；所述基板的第一表面上贴附所述第一导电层，与所述第一表面相对的第二表面上贴附所述第二导电层；所述第二导电层包括多个导电子区域，多个所述导电子区域相互绝缘地分布；所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极；所述第一引出电极与所述第一导电层电相连；所述第二引出电极包括多个，多个所述第二引出电极分别与多个所述导电子区域。优选地，所述第一导电层和第二导电层通过在所述基板表面上涂覆压电材料形成，所述压电材料包括压电聚合物、压电陶瓷和压电晶体中的一种。优选地，所述压电聚合物包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟醚乙烯共聚物和内含空气的聚偏氟乙烯中一种或两种。本专利技术还提供了一种超声波换能阵列装置，包括：上述的超声波收发器探头，还包括超声波驱动装置、驱动电路；所述驱动电路一端连接所述超声波驱动装置，另一端连接所述超声波收发器探头的各所述导电子区域，各所述导电子区域分别接收所述超声波驱动装置发送的驱动信号并产生超声波信号。优选地，所述超声波换能阵列装置，包括多个第一反平行二极管对，多个所述第一反平行二极管对分别串联连接于各所述导电子区域与所述超声波驱动装置之间；超声波驱动装置在驱动电压作用下产生的驱动信号，通过多个所述第一反平行二极管对同时作用于各所述导电子区域，以产生超声波信号并发射出去，且各所述导电子区域接收到的超声波反馈信号分别被相连的所述第一反平行二极管对阻止返回到所述超声波驱动装置。优选地，所述超声波换能阵列装置，还包括超声波反馈信号计算电路，所述超声波反馈信号计算电路连接于各所述导电子区域与各所述第一反平行二极管对之间，接收各所述导电子区域接收到的超声波反馈信号并计算大小。优选地，所述超声波反馈信号计算电路包括多条信号处理支路，每条信号处理支路分别输出各所述导电子区域接收到的超声波反馈信号，并根据超声波反馈信号的强度大小辨别信号强度最强的超声波反馈信号的方位。优选地，所述信号处理支路包括串联的电阻器和信号放大器；各所述电阻器串联于各所述信号放大器与各所述导电子区域之间。优选地，所述超声波换能阵列装置，还包括多个第二反平行二极管对，各所述第二反平行二极管对一端连接于所述电阻器和信号放大器之间，另一端接地。本专利技术还提供一种胎心仪，包括上述的超声波换能阵列装置。优选地，所述胎心仪，还包括外壳，所述超声波收发器探头以所述第一表面的导电层贴近所述外壳内壁，所述超声波收发器探头呈平面状或弧形弯曲状。优选地，所述外壳的厚度为外壳材料声波的1/4波长；所述外壳材料的声阻抗处于超声波收发器探头材料阻抗和传播介质阻抗之间。优选地，所述外壳的厚度为外壳材料声波的半波长的N倍，N＝0、1、2、3或4；所述外壳材料的声阻抗处于超声波收发器探头材料阻抗和传播介质阻抗之间。本专利技术有益技术效果：本专利技术通过将一个大面积的超声波收发器探头的第二表面的导电层设计成分离开的多个阵列分布的导电子区域，超声波驱动装置在驱动电压的驱动下，可实现同步驱动多个导电子区域，实现大面积超声波收发器探头发射大横截面超声波束以增大覆盖区域，实现精准定位；并在接收超声波反馈信号时，多个导电子区域独立接收反馈信号，解决了一体化大面积超声波收发器探头的不同接收区域，接收的反馈信号相互干涉的技术问题，提高检测精度。附图说明图1本专利技术一实施例的超声波收发器探头的纵截面结构示意图；图2本专利技术一实施例的超声波收发器探头的正面结构示意图；图3本专利技术一实施例的超声波换能阵列装置的结构示意图；图4本专利技术一实施例的超声波反射波到达超声波换能阵列装置各导电子区域的路线示意图；图5本专利技术另一实施例的超声波反射波到达超声波换能阵列装置各导电子区域的路线示意图；图6本专利技术一实施例的反平行二极管对的工作原理示意图；图7本专利技术一实施例的圆形超声波收发器探头发射的超声波束的传播状态示意图；图8本专利技术一实施例的圆形超声波收发器探头发射的超声波束的波形状态示意图；图9本专利技术一实施例的平面状超声波收发器探头发射的超声波束的波形状态示意图；图10本专利技术一实施例的超声波收发器探头的结构示意图；图11本专利技术另一实施例的超声波收发器探头的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，本专利技术一实施例的超声波收发器探头，包括基板1、引出电极、第一导电层和第二导电层；所述基板1的第一表面上贴附所述第一导电层，与所述第一表面相对的第二表面上贴附所述第二导电层；所述第二导电层包括多个导电子区域2，多个所述导电子区域2相互绝缘地分布；所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极；所述第一引出电极与所述第一导电层电相连；所述第二引出电极包括多个，多个所述第二引出电极分别与多个所述导电子区域2电连接。如图2所示，本专利技术实施例通过将一个大面积的超声波收发器探头的第二表面的导电层隔离成多个导电子区域2，在一张基板1上集成了多个阵列排布的导电子区域2，与一体化的第一表面的导电层形成多个阵列分布的传感器，超声波驱动装置在驱动电压的驱动下，可实现同步驱动多个导电子区域2，实现大面积超声波收发器探头发射大横截面超声波束以增大覆盖区域，实现精准定位；并在接收超声波反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波收发器探头，其特征在于，包括基板、引出电极、第一导电层和第二导电层；所述基板的第一表面上贴附所述第一导电层，与所述第一表面相对的第二表面上贴附所述第二导电层；所述第二导电层包括多个导电子区域，多个所述导电子区域相互绝缘地分布；所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极；所述第一引出电极与所述第一导电层电相连；所述第二引出电极包括多个，多个所述第二引出电极分别与多个所述导电子区域电连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波收发器探头，其特征在于，包括基板、引出电极、第一导电层和第二导电层；所述基板的第一表面上贴附所述第一导电层，与所述第一表面相对的第二表面上贴附所述第二导电层；所述第二导电层包括多个导电子区域，多个所述导电子区域相互绝缘地分布；所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极；所述第一引出电极与所述第一导电层电相连；所述第二引出电极包括多个，多个所述第二引出电极分别与多个所述导电子区域电连接。2.根据权利要求1所述的超声波收发器探头，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层通过在所述基板表面上涂覆压电材料形成，所述压电材料包括压电聚合物、压电陶瓷和压电晶体中的一种。3.根据权利要求2所述的超声波收发器探头，其特征在于，所述压电聚合物包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟醚乙烯共聚物和内含空气的聚偏氟乙烯中一种或两种。4.一种超声波换能阵列装置，其特征在于，包括：权利要求1-3中任一项所述的超声波收发器探头，还包括超声波驱动装置、驱动电路；所述驱动电路一端连接所述超声波驱动装置，另一端连接所述超声波收发器探头的各所述导电子区域，各所述导电子区域分别接收所述超声波驱动装置发送的驱动信号并产生超声波信号。5.根据权利要求4所述的超声波换能阵列装置，其特征在于，包括多个第一反平行二极管对，多个所述第一反平行二极管对分别串联连接于各所述导电子区域与所述超声波驱动装置之间；超声波驱动装置在驱动电压作用下产生的驱动信号，通过多个所述第一反平行二极管对同时作用于各所述导电子区域以产生超声波信号并发射出去，且各所述导电子区域接收到的超声波反馈信号分别被相连的所述第一反平行二极管对...

【专利技术属性】
技术研发人员：户田实，朴庆泰，朱新云，
申请(专利权)人：深圳市贝瑞森传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44