具有双向检测功能的pMUT器件、距离检测方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种具有双向检测功能的pMUT器件、距离检测方法与应用。所述器件包括电路板、pMUT芯片以及信号处理单元；电路板设置有通孔，pMUT芯片设置于通孔处，任一面均可发射及接收超声波，且第一面自通孔中暴露出，第二面背向通孔；信号处理单元用于识别接收到的超声波信号。本发明专利技术基于pMUT的双向检测方法利用压电薄膜双向振动的特点，在电路板上设计通孔结构，使超声波能够在前后两个方向传播，通过给予pMUT器件初始运动、处理正背向回波叠加信号，获取两个方向上障碍物的距离和方向，能够在微小体积和超低功耗的情况下实现双向探测目标物的功能，可以简化全向感知系统，使其在微型机器避障等方面发挥重要作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳装备和器件，尤其涉及一种具有双向检测功能的pmut器件、距离检测方法与应用。

技术介绍

1、超声波传感器具有抗干扰能力强、不受被测物颜色影响、可测透光物体等特点，是实现空间感知的典型硬件选择。单个超声波传感器只能测量单一方向上障碍物与机器的距离。为了获得更佳的空间感知效果，通常采取部署多个超声波传感器、超声波传感器与其他传感器融合、超声波传感器旋转测量等做法。传统超声波传感器体积大功耗高，而上述几种方法往往带来了感知系统体积、重量和功耗的增加，使得这些方法对于微型机器而言并不适用。

2、基于mems技术的pmut与传统超声波传感器相比，具有体积小、功耗低、易于集成等优点。但目前的pmut仍旧只能够实现单一方向的简单距离探测，对于系统集成度和简洁化的助益并不显著。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有双向检测功能的pmut器件、距离检测方法与应用。

2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：

<p>3、第一方面，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有双向检测功能的pMUT器件，其特征在于，包括电路板、pMUT芯片以及信号处理单元；

2.根据权利要求1所述的pMUT器件，其特征在于，所述pMUT芯片具有镂空框架和震动膜层，所述震动膜层覆盖在所述镂空框架的镂空区域上，且所述第一面背向所述镂空区域，所述第二面自所述镂空区域中暴露出；所述镂空框架嵌入所述通孔中或贴合在所述通孔边缘；

3.根据权利要求2所述的pMUT器件，其特征在于，所述放大器和数据处理器之间还设置有数模转换器，用于将模拟信号转化为数字信号。

4.一种应用于权利要求1-3中任意一项所述的pMUT器件的双向距离检测方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种具有双向检测功能的pmut器件，其特征在于，包括电路板、pmut芯片以及信号处理单元；

2.根据权利要求1所述的pmut器件，其特征在于，所述pmut芯片具有镂空框架和震动膜层，所述震动膜层覆盖在所述镂空框架的镂空区域上，且所述第一面背向所述镂空区域，所述第二面自所述镂空区域中暴露出；所述镂空框架嵌入所述通孔中或贴合在所述通孔边缘；

3.根据权利要求2所述的pmut器件，其特征在于，所述放大器和数据处理器之间还设置有数模转换器，用于将模拟信号转化为数字信号。

4.一种应用于权利要求1-3中任意一项所述的pmut器件的双向距离检测方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的双向距离检测方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶金燕，李加东，胡益民，苗斌，商文玲，姚术涛，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：