[发明专利]微型超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种超声波传感技术，具体地说，涉及的是一种微型超声 波传感器。

背景技术

众所周知，在非接触式检测物体厚度的技术领域中，超声波测厚具有独特 的技术优势，这是微波和射线等非接触式测厚技术所无法比拟的，因为超声信 号对周围环境不会产生污染，而且控制超声波发射功率在安全范围时，超声波 对人体不会产生任何危害。随着社会进步和科技发展，超声波技术的应用范围 越来越广泛，然而，现有的超声波传感器体积较大，却无法适应小型精密仪器 中的特殊需求，因此就需要发明一种具有体积小、工作功率达到检测要求的、 能够适合安装于小型仪器内部有限空间的微型超声波传感器。特别是要发明一 款能够满足纸币清分机在检测纸币厚度技术需要的微型超声波传感器，这是因 为纸币清分机需要配置的传感器的种类与数量繁多，安装空间极为有限，还要 考虑传感器相互之间信号互不干扰的缘故。

经对现有技术文献的检索发现，申请号为200920135475.6的中国实用新型 专利，专利名称为：一种压电超声波发射器，该专利提供一种压电超声波发射 器，属于能够发出超声波，可用于驱赶蚊虫、老鼠的一种装置。该实用新型包 括振动系统、耦合端头、超声波产生系统、泡棉、壳体和电缆柱，振动系统经 耦合端头和超声波产生系统连接在一起，振动系统和壳体装配在一起，超声波 产生系统和泡棉装配在壳体内，泡棉设计在超声波产生系统和壳体之间，电缆 柱设计在壳体上；振动系统可以是一锥形纸盆；超声波产生系统由圆形陶瓷双 压电片和金属基板粘接而成，从圆形陶瓷双压电片和金属基板引出正负极导线 连接电缆柱。该专利技术的不足之处在于：第一、由“超声波产生系统”通过 “耦合端头”带动“振动系统”来产生超声波发出，机械机构过于繁琐，工作 可靠性较差；第二、“振动系统”实际上是一“锥形纸盆”，除了体积无法小 型化外，波形参数(包括振幅和频率)也极不稳定；第三、该专利中的“振动 系统”实质上就是通常压电喇叭的变形，因此根本不能作为超声波检测技术领 域中的超声波信号源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种微型超声波传感器， 使其能够安装于多类小型精密仪器用于非接触式测厚、探伤、微循环流体测速 等技术用途。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：压电晶片、电极导线、 超声波反射圆锥面、叉式支架、壳体、电极引脚。所述压电晶片又称薄膜压电 陶瓷，斜置于超声波反射圆锥面中间，压电晶片的底边两角点固定在超声波反 射圆锥面上，压电晶片的顶边两角点固定在叉式支架的两点；叉式支架四个支 点中的上两个支点固定在超声波反射圆锥面顶部“喇叭口”的圆周上，下两个 支点固定在超声波反射圆锥面的锥面上；超声波反射圆锥面的底部“锥尖”与 壳体的底部固定连接，超声波反射圆锥面顶部“喇叭口”的圆周与壳体的顶部 固定连接；两根电极引脚穿过壳体底部固定，处于壳体内部的两个端头穿透超 声波反射圆锥面锥面裸露其金属表面与电极导线焊接；两根电极引脚外露壳体 底部的两个端点必须保留一定长度以便与外部超声频率电信号发生电路或接收 信号放大电路连接，即起着输入/输出信号接口插头的作用；电极导线共两根， 一头分别与压电晶片的两面焊点焊接，另一头分别与电极引脚穿透超声波反射 圆锥面的两个端点焊接。