全角度传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种全角度传感器及其制造方法，所述全角度传感器包括壳体和设置于壳体的超声波组件，所述超声波组件包括：基座，其至少部分收容于壳体；引脚，设有第一端以及由第一端延伸的第二端，第一端设于基座上并设于壳体内，第二端凸出于壳体外；振子，垂直设置于基座的上表面，且收容于壳体内部，包括分别与不同引脚导电连接且相互粘连的金属片和压电陶瓷片；至少两个谐振器，所述至少两个谐振器呈360度均匀分布连接于振子的不同侧面，用于将振子产生的振动向四周发射和/或接收振动并传递给所述振子。本发明专利技术所述全角度传感器，通过在振子不同侧面呈360度均匀分布谐振器，使所述全角度传感器可以360度发射或接收超声波。

Full angle sensor and its manufacturing method

The invention discloses an all-angle sensor and a manufacturing method thereof. The all-angle sensor comprises a shell and an ultrasonic component arranged on the shell. The ultrasonic component comprises a base, which is at least partially accommodated in the shell; a pin, which is provided with a first end and a second end extending from the first end, and the first end is arranged on the base. The oscillator is arranged vertically on the upper surface of the base and is housed in the shell, including metal sheets and piezoelectric ceramic sheets which are respectively conductively connected with different pins and are interlinked with each other; at least two resonators, the at least two of which are uniformly connected to the oscillator at 360 degrees. Different sides are used to transmit and/or receive the vibration generated by the oscillator to the surrounding area and transmit it to the oscillator. The omni-angle sensor can emit or receive ultrasonic waves at 360 degrees by uniformly distributing the resonator on different sides of the oscillator.

【技术实现步骤摘要】
全角度传感器及其制造方法
本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种全角度传感器及其制造方法。
技术介绍
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器，其工作原理主要基于超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。由于超声波是振动频率高于20KHz的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，因此超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。现有超声波传感器一般只能检测到120度范围以内的物体，在需要检测360度范围的物体时，就必须同时组合使用多个传感器，并将各传感器排布成不同角度，以实现全角度检测。此种组合应用方式，不仅成本较高、功率较大，而且占用空间较大、不利于产品的小型化，因此应用场合受到限制。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种可以360度发射或接收超声波的全角度传感器。本专利技术还提出了一种360度发射或接收超声波的全角度传感器的制造方法。本专利技术提供了一种全角度传感器，包括壳体和设置于所述壳体的超声波组件，所述超声波组件包括：基座，其至少部分收容于所述壳体；引脚，设有第一端以及由所述第一端延伸的第二端，所述第一端设于所述基座上并设于所述壳体内，所述第二端凸出于所述壳体外；振子，垂直设置于所述基座的上表面，且收容于所述壳体内部，包括分别与不同引脚导电连接且相互粘连的金属片和压电陶瓷片；至少两个谐振器，所述至少两个谐振器呈360度均匀分布连接于所述振子的不同侧面，用于将所述振子产生的振动向四周发射和/或接收振动并传递给所述振子。优选的，所述压电陶瓷片为圆形压电陶瓷片或环形压电陶瓷片，其在与所述基座的连接处设有与所述基座上表面平行的切口。优选的，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与所述金属片和所述压电陶瓷片一一对应连接。优选的，所述振子包括两压电陶瓷片和夹设于所述两压电陶瓷片之间的金属片，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与两所述压电陶瓷片一一对应连接。优选的，所述振子包括两金属片和夹设于所述两金属片之间的压电陶瓷片，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与两所述金属片一一对应连接。优选的，所述振子包括横截面为多边形的中空柱状金属片和围设于所述金属片外侧的多个压电陶瓷片，所述谐振器设有多个，与多个所述压电陶瓷片一一对应连接，且以所述金属片为核心呈放射式分布。优选的，所述金属片的横截面为三角形，所述压电陶瓷片和所述谐振器均设有三个，分别设置于所述金属片的三个侧面。优选的，所述金属片的横截面为矩形，所述压电陶瓷片和所述谐振器均设有四个，分别设置于所述金属片的四个侧面。优选的，多个所述压电陶瓷片导电连接，所述引脚为两根且分别连接于所述金属片和所述压电陶瓷片。优选的，所述基座上表面设有凸台，所述振子固定于所述凸台的上表面，所述引脚至少为两根且分别围设于所述凸台四周。优选的，所述壳体镂空设置，罩设于所述基座上方且与所述基座相互固定。本专利技术还提供了一种全角度传感器的制造方法，包括以下步骤：将金属片与压电陶瓷片相互叠置并粘接构成振子；在所述振子的不同侧面呈360度均匀分布连接谐振器；将设有谐振器的振子垂直固定于设有引脚的基座的上表面；将所述振子与所述引脚通过导线连接，组装成超声波组件；将壳体罩设于所述超声波组件，并将所述壳体与所述基座相互固定。与现有技术相比，本专利技术所述全角度传感器及其制造方法至少具有以下有益效果：(1)通过在振子不同侧面360度均匀分布谐振器，使单枚传感器具有全角度发射、接收超声波的功能，相对多个传感器组合实现全角度检测的方案，不仅节约材料及生产成本，而且功率较低有利于节约资源。(2)通过在振子不同侧面360度均匀分布谐振器，使单枚传感器具有全角度发射、接收超声波的功能，相对多个传感器组合实现全角度检测的方案，占用空间较小、有利于产品的小型化，因此应用场景更加广泛。(3)振子采用金属片和压电陶瓷片组合，且具有多种组合形式，针对具体振子形式围设谐振器，并使其辐射性分布，将360度范围均分成多种角度，可以供不同精确需求的选择使用。(4)压电陶瓷片为圆形压电陶瓷片或环形压电陶瓷片，其在与基座的连接处设有与所述基座上表面平行的切口，有利于两者连接更稳定。(5)在基座上表面设有凸台，并将振子垂直固定于所述凸台，使振子及谐振器凸出于基座底部，发射、接收信号不受遮挡，有利于信号检测的准确性，优化全角度传感器的性能。(6)壳体镂空设置，使超声波信号的传输不受阻碍，同样可提高全角度传感器的性能。本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。图1为本专利技术第一种实施例的全角度传感器的结构示意图；图2为本专利技术第二种实施例的全角度传感器的超声波组件的结构示意图；图3为本专利技术第三种实施例的全角度传感器的超声波组件的俯视图；图4为本专利技术第四种实施例的全角度传感器的超声波组件的俯视图；图5为本专利技术一种实施例全角度传感器制造方法的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，本专利技术提供一种全角度传感器100，包括壳体1和设置于所述壳体1的超声波组件2。其中，所述超声波组件2包括：基座21、引脚22、振子23和谐振器24。所述基座21为绝缘材质，其至少部分收容于所述壳体1。优选的，所述基座21上表面设有凸台211，所述凸台211设置于所述基座21上表面的中心位置，且所述凸台211的上表面与所述基座21除凸出部分以外部分的上表面平行，所述振子23垂直固定于所述凸台211的上表面。所述引脚22为金属插针，至少为两根分别设置于所述凸台211的四周。所述引脚22穿设于所述基座21，设有第一端(未标号)以及由所述第一端延伸的第二端(未标号)，所述第一端设于所述基座21上并设于所述壳体1内，所述第二端凸出于所述壳体1外。所述振子23收容于所述壳体1内部，垂直设置于所述基座21的上表面，两者可通过涂胶粘接。所述振子23包括分别与不同引脚22导电连接且相互粘连的金属片231和压电陶瓷片232。其中，所述振子23的金属片231和压电陶瓷片232可以均通过导线25焊接从而与所述引脚22导电连接，金属片231也可以与所述引脚22直接焊接。优选的，所述压电陶瓷片232为圆形压电陶瓷片或环形压电陶瓷片，其在与所述基座21的连接处设有与所述基座21上表面平行的切口，使两者连接更稳定。为实现所述振子23可360度传递或接收超声波信号，将其设置为与所述凸台211的上表面具有一定夹角，且所述夹角尽可能接近90°，本实施例中，所述振子23垂直所述凸台211的上表面设置，即所述夹角为90°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全角度传感器，包括壳体和设置于所述壳体的超声波组件，其特征在于，所述超声波组件包括：基座，其至少部分收容于所述壳体；引脚，设有第一端以及由所述第一端延伸的第二端，所述第一端设于所述基座上并设于所述壳体内，所述第二端凸出于所述壳体外；振子，垂直设置于所述基座的上表面，且收容于所述壳体内部，包括分别与不同引脚导电连接且相互粘连的金属片和压电陶瓷片；至少两个谐振器，所述至少两个谐振器呈360度均匀分布连接于所述振子的不同侧面，用于将所述振子产生的振动向四周发射和/或接收振动并传递给所述振子。

【技术特征摘要】
1.一种全角度传感器，包括壳体和设置于所述壳体的超声波组件，其特征在于，所述超声波组件包括：基座，其至少部分收容于所述壳体；引脚，设有第一端以及由所述第一端延伸的第二端，所述第一端设于所述基座上并设于所述壳体内，所述第二端凸出于所述壳体外；振子，垂直设置于所述基座的上表面，且收容于所述壳体内部，包括分别与不同引脚导电连接且相互粘连的金属片和压电陶瓷片；至少两个谐振器，所述至少两个谐振器呈360度均匀分布连接于所述振子的不同侧面，用于将所述振子产生的振动向四周发射和/或接收振动并传递给所述振子。2.根据权利要求1所述的全角度传感器，其特征在于，所述压电陶瓷片为圆形压电陶瓷片或环形压电陶瓷片，其在与所述基座的连接处设有与所述基座上表面平行的切口。3.根据权利要求1所述的全角度传感器，其特征在于，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与所述金属片和所述压电陶瓷片一一对应连接。4.根据权利要求1所述的全角度传感器，其特征在于，所述振子包括两压电陶瓷片和夹设于所述两压电陶瓷片之间的金属片，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与两所述压电陶瓷片一一对应连接。5.根据权利要求1所述的全角度传感器，其特征在于，所述振子包括两金属片和夹设于所述两金属片之间的压电陶瓷片，所述谐振器设有两个，两所述谐振器背向设置，且与两所述金属片一一对应连接。6.根据权利要求1所述的全角度传感器，其特征在于，所述振子包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙光，黄锦辉，陈富，欧阳发，皱鑫，
申请(专利权)人：广东奥迪威传感科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44