超声波传感器及车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种超声波传感器，所述超声波传感器包括：探芯组件，所述探芯组件包括探芯本体及壳体，所述壳体包裹在所述探芯本体外，从所述第一端开始到所述第二端，至少一部分的所述壳体的横截面积逐渐减小；退耦环，所述退耦环套设于所述壳体外，匹配层，所述匹配层设置于所述第二端上。由于壳体的梯形前端，第二端的面积小于第一端的面积，在相同外径的探芯本体下，与车辆安装面有更小的接触面积，能够增加车辆安装面上止振垫的有效工作面积，从而有效减少车辆振动对检测信号带来的干扰，有利于提高检测灵敏度。并且退耦环能够进一步壳体对探芯本体的声干扰信号，从而进一步提高信噪比和测距灵敏度，提高超声波传感器的实用性。提高超声波传感器的实用性。提高超声波传感器的实用性。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器及车辆


[0001]本专利技术涉及车载超声波检测
，特别是涉及一种超声波传感器及车辆。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，出现了超声波检测技术，超声波传感器(ultrasonic transducer)可用于近距离物体侦测，其通过发出的超声波碰撞到物体之后反射回来的时间差，可以计算出超声波传感器与待侦测物体之间的距离。对于超声波侦测而言，待侦测物体的类型与性质并不会受到太多的限制，包括各种表面颜色、透明度、硬度的固体、液体、或粉体等，其都可以用超声波传感器来进行侦测。因此，现今超声波传感器已广泛应用于驻车雷达(parking sensor)、位高侦测(level sensor)、薄片层数侦测(multiple sheet detection)及流量侦测(flow meter)等领域。
[0003]传统技术中，车载超声波测距的实现方式中多采用直接探头露出在安装包围件上，以实现超声波的发射和接收，超声波传感器直接接触空气或液体进行发射和接收，然而，在超声波传感器不能直接接触的情况下，需要满足实现较长测距的功能时，特别是针对穿透钢板，常规的穿透型铝壳探芯面对钢板时灵敏度差，不能有效穿透，且带宽小，适用范围窄，实用性差。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种超声波传感器及车辆，能够有效提高超声波测距的灵敏度和穿透性，进而提高实用性。
[0005]其技术方案如下：一种超声波传感器，所述超声波传感器包括：探芯组件，所述探芯组件包括探芯本体及壳体，所述壳体包裹在所述探芯本体外，且沿所述探芯组件的长度方向，所述壳体的相对两端分别为第一端与第二端，从所述第一端开始到所述第二端，至少一部分的所述壳体的横截面积逐渐减小，所述第二端相对所述第一端用于靠近车辆安装面设置；退耦环，所述退耦环套设于所述壳体外，所述退耦环用于吸收干扰信号；匹配层，所述匹配层设置于所述第二端上，所述第二端通过所述匹配层用于与车辆安装面抵触配合。
[0006]上述超声波传感器，在安装过程中，将退耦环套设在壳体外，然后将探芯组件的第二端通过匹配层与车辆安装面抵触，例如抵触在车辆的车门、保险杠上。当工作过程中，启动驱动设备，在适宜的驱动频率下，探芯本体产生超声波，由于壳体的梯形前端，第二端的面积小于第一端的面积，在相同外径的探芯本体下，与车辆安装面有更小的接触面积，能够增加车辆安装面上止振垫的有效工作面积，从而有效减少车辆振动对检测信号带来的干扰，有利于提高检测灵敏度。并且退耦环能够进一步壳体对探芯本体的声干扰信号，从而进一步提高信噪比和测距灵敏度，提高超声波传感器的实用性。
[0007]在其中一个实施例中，所述壳体包括第一分段与第二分段，所述第一分段与所述第二分段连接，沿所述探芯组件的长度方向，从所述第一端开始到所述第二端，所述第一分段的横截面不变，所述第二分段的横截面积减小，所述第二端的横截面积小于所述第一端
的横截面积。
[0008]在其中一个实施例中，所述壳体的材质为不锈钢，所述第一分段的侧壁厚度T2大于所述第二分段的底壁厚度T1。
[0009]在其中一个实施例中，所述退耦环包括第一退耦部及第二退耦部，所述第一退耦部与第二退耦部连接，所述第一退耦部套设于所述第一分段上，所述第二退耦部套设于一部分的所述第二分段上。
[0010]在其中一个实施例中，所述退耦环的厚度大于1mm。
[0011]在其中一个实施例中，所述退耦环的材质为硅橡胶，所述退耦环的邵氏硬度范围为30HA～55HA。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一端的直径D1与所述第二端的直径D2的比值D1/D2范围为：0.40～0.80。
[0013]在其中一个实施例中，所述匹配层的厚度范围为0.2mm～0.5mm。
[0014]在其中一个实施例中，所述匹配层的密度范围为700kg/m3～900kg/m3。
[0015]在其中一个实施例中，所述超声波传感器还包括安装外壳，所述安装外壳套设于所述退耦环外，所述安装外壳用于安装在车辆上。
[0016]在其中一个实施例中，所述超声波传感器还包括止振垫，所述止振垫用于连接于车辆安装面上。
[0017]一种车辆，所述车辆包括车辆安装面及上述中任意一项所述的超声波传感器。
[0018]上述车辆，在安装过程中，将退耦环套设在壳体外，然后将探芯组件的第二端通过匹配层与车辆安装面抵触，例如抵触在车辆的车门、保险杠上。当工作过程中，启动驱动设备，在适宜的驱动频率下，探芯本体产生超声波，由于壳体的梯形前端，第二端的面积小于第一端的面积，在相同外径的探芯本体下，与车辆安装面有更小的接触面积，能够增加车辆安装面上止振垫的有效工作面积，从而有效减少车辆振动对检测信号带来的干扰，有利于提高检测灵敏度。并且退耦环能够进一步壳体对探芯本体的声干扰信号，从而进一步提高信噪比和测距灵敏度，提高超声波传感器的实用性。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]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。
[0021]图1为一实施例中所述的超声波传感器的整体结构示意图；
[0022]图2为一实施例中所述的超声波传感器的各个部件分解示意图；
[0023]图3为一实施例中所述的探芯本体的内部结构示意图；
[0024]图4为在不同驱动频率下超声波传感器与常规超声换能器的灵敏度对比曲线示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]100、超声波传感器；110、探芯组件；111、探芯本体；112、壳体；1121、第一分段；1122、第二分段；113、第一端；114、第二端；120、退耦环；121、第一退耦部；122、第二退耦部；130、匹配层；140、安装外壳；141，安装孔；150、止振垫；160、预紧件；200、车辆安装面。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器，其特征在于，所述超声波传感器包括：探芯组件，所述探芯组件包括探芯本体及壳体，所述壳体包裹在所述探芯本体外，且沿所述探芯组件的长度方向，所述壳体的相对两端分别为第一端与第二端，从所述第一端开始到所述第二端，至少一部分的所述壳体的横截面积逐渐减小，所述第二端相对所述第一端用于靠近车辆安装面设置；退耦环，所述退耦环套设于所述壳体外，所述退耦环用于吸收干扰信号；匹配层，所述匹配层设置于所述第二端上，所述第二端通过所述匹配层用于与车辆安装面抵触配合。2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述壳体包括第一分段与第二分段，所述第一分段与所述第二分段连接，沿所述探芯组件的长度方向，从所述第一端开始到所述第二端，所述第一分段的横截面不变，所述第二分段的横截面积减小，所述第二端的横截面积小于所述第一端的横截面积。3.根据权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，所述壳体的材质为不锈钢，所述第一分段的侧壁厚度T2大于所述第二分段的底壁厚度T1。4.根据权利要求2所述的超声波传感器，其特征在于，所述退耦环包括第一退耦部及第二退耦部，所述第一退耦部与第二退耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富，杨顺钊，翟镜皓，
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：