[发明专利]一种基于超声波的地毯识别装置、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于超声波的地毯识别装置，包括一个塑料壳，塑料壳内部设置有换能器探芯和电路板，换能器探芯与电路板相连，电路板通过端子线引出。本发明还公开了一种基于超声波的地毯识别装置的制备方法，和基于超声波的地毯识别装置的应用。本申请将电路板放置于基于超声波的地毯识别装置的塑料壳内部，缩短了换能器探芯和电路板之间的信号传输路径，减小了电磁干扰，同时极大缩小了整个装置的体积，有利于小型家用电器使用。本申请中电路板上对换能器采取低压双路驱动，降低了对外接电源的要求，增强了电磁兼容性，降低了换能器的余振时间。

技术领域

本发明涉及传感器装置技术领域，尤其涉及扫地机器人、清洁机器人、吸尘器等清洁电器和设备用于地毯识别的一种传感装置。

背景技术

扫地机器人、吸尘器等清洁电器和设备清扫地面时，如果遇到地毯等难以清扫的地面时往往需要调整功率，加大清扫力度；或者在实现扫地拖地一体化机器设备时就需要一种能够准确识别出当前地面材质为地毯的装置以实现自动调整。

众多传感技术中，红外传感器容易受被检测物的颜色和环境光线的影响；或者利用机器设备本身发出的声音去实现地面反射波的检测容易受到环境本身的声波干扰；但基于本发明的超声波的检测方式检测结果更加准确可靠，实现相对经济，更利于市场化。

传统的超声波换能器由于技术问题，余震时间长，导致盲区大，采用双换能器收发分体的方式完成近距离检测。传统的解决方案中，采取换能器和电路分开设计，这增大了小信号传输距离，而小信号又是最容易引入的外界电磁干扰的部分，对传感器的准确识别及其不利。另外，以往驱动换能器往往采用高峰值电压脉冲信号，对外接电源要求较高，也可能引入电磁干扰，同时对电器中其他电路模块造成电磁干扰，也使换能器余振时间增加，致使探测盲区增大。因此需要一种体积更小，换能器与电路部分紧密连接，低压驱动，探测盲区小的新型地毯识别装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种体积小、驱动电压低、探测盲区小、抗干扰能力强的基于超声波的地毯识别装置。

本发明是这样实现的：

一种基于超声波的地毯识别装置，包括一个塑料壳，塑料壳内部设置有换能器探芯和电路板，换能器探芯与电路板相连，电路板通过端子线引出。

更进一步的方案是：

在换能器探芯和塑料壳之间，填充有阻尼填充胶，形成阻尼填充胶层。

更进一步的方案是：

所述塑料壳内部有一个向内凸起的台阶，台阶内侧有换能器探芯，电路板位于台阶后端，台阶前部内侧和换能器探芯外侧为阻尼填充胶层。

更进一步的方案是：

所述阻尼填充胶层形状是空心圆柱体。

更进一步的方案是：

所述阻尼填充胶层、换能器探芯和塑料壳，它们的前端部持平。

更进一步的方案是：

所述电路板后端和塑料壳之间填充有灌封胶。

更进一步的方案是：

所述端子线穿过灌封胶引出至塑料壳外部。

更进一步的方案是：

本申请的电路板的电路包括电源输入和一个信号输出，电路板内设置有单片机，单片机驱动双极性驱动电路为换能器探芯提供能量激发出超声波，同时换能器接收到的超声信号分别经过信号放大、信号滤波、峰值检波、ADC检测，将结果传输给单片机，单片机控制信号输出。

本发明还提供了一种基于超声波的地毯识别装置的制备方法，包括如下步骤：