【技术实现步骤摘要】
基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置及方法
本专利技术涉及到的是一种基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置及方法。
技术介绍
超声波是一种振动频率高于20kHz的机械波。超声波换能器的工作过程就是电压和超声波之间的互相转换过程，当超声波换能器发射超声波时，发射超声波的探头将电压转化的超声波发射出去，当超声波换能器接收超声波时，接收超声波的探头将超声波转化的电压回送到微控制芯片。超声波具有振动频率高、波长短、绕射现象小且方向性好等优点。利用超声波测距的优点有：对外界色彩和电磁场不敏感，可以用于黑暗有灰尘或烟毒、电磁干扰强的场所。传统超声波换能器体积庞大、功耗高、不利于集成，微机电压电超声波换能器则很好地解决了这些问题。由于超声波在空气中的衰减较大，传统的基于飞行时间的测距方式在确定回波时间上存在较大的误差。利用连续波的相位信息来实现测量距离测量可以减小随机误差，从而提高测量进度。本专利技术中利用了微机电压电超声波换能器阵列发射和接收三段在谐振频率附近不同频率的连续波信号，并且可以根据测距范围的变化改变发射信号的频率，从而兼顾测量范围和测量精...
【技术保护点】
1.一种基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，包括夹具，所述夹具上安装有相互独立的超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)，且超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)之间设有一块阻断横向声波信号传输的隔绝板(13)；所述的超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)均采用微机电压电超声波换能器阵列模块；所述微机电压电超声波换能器阵列模块底部为基底层(05)，基底层(05)上设有换能器单元，换能器单元由底电极(03)、压电层(02)和上电极(01)逐层叠加而成，底电极(03)和上电极(01)分别通过连接线(04)与不同的接线端相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，包括夹具，所述夹具上安装有相互独立的超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)，且超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)之间设有一块阻断横向声波信号传输的隔绝板(13)；所述的超声波发射模块(11)和超声波接收模块(12)均采用微机电压电超声波换能器阵列模块；所述微机电压电超声波换能器阵列模块底部为基底层(05)，基底层(05)上设有换能器单元，换能器单元由底电极(03)、压电层(02)和上电极(01)逐层叠加而成，底电极(03)和上电极(01)分别通过连接线(04)与不同的接线端相连。2.如权利要求1所述的基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，所述的微机电压电超声波换能器阵列模块中，换能器单元有多个，且在基底层(05)上呈矩形阵列排布，各换能器单元以并联的方式连接于接线端上。3.如权利要求2所述的基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，所述的矩形阵列为5×5矩形阵列。4.如权利要求3所述的基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，上电极(01)和底电极(03)的材料为钼；压电层(02)的材料为氮化铝、氧化锌或锆钛酸铅压电陶瓷；连接线(04)的材料为铝；基底层(05)的材料为硅。5.如权利要求3所述的基于微机电压电超声波换能器阵列的连续超声波测距装置，其特征在于，所述的微机电压电...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢金，陈旭颖，杨邓飞，刘鑫鑫，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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