[其他]超声换能器装置及包括该超声换能器装置的空气悬架装置

说明书

本实用新型涉及一种超声换能器装置(1)，其包括压电元件(3)、阻尼装置(4)、载体元件(5)和阻尼板(8)。本实用新型的特别之处在于，压电元件(3)藉由该阻尼装置(4)的第一阻尼元件(6)机械地联接至该阻尼板(8)。该阻尼板(8)藉由该阻尼装置(4)的第二阻尼元件(7)机械地联接至该载体元件(5)。本实用新型还涉及一种包括该超声换能器装置的空气悬架装置。本实用新型的优点是允许缩短振铃时间。

技术领域

本实用新型涉及一种超声换能器装置及包括该超声换能器装置的空气悬架装置。

背景技术

超声波测距是确定到物体的距离的常用技术之一。超声波测距基于飞行时间方法，其中距离是基于声波的发射与接收之间的飞行时间和声波的声速计算的。为了确定飞行时间，超声换能器装置将声波沿预定方向发送到物体。声波被物体反射。由超声换能器装置检测被反射的声波。超声换能器装置包括用于发送和接收超声波的压电元件。为了避免压电元件的激励所引起的振动对电子装置的影响，压电元件通常由放置在压电元件与载体元件之间的阻尼元件进行阻尼。

为了传输声波，压电元件在预定的激励时间内被电压激励。即使在激励时间之后，压电元件仍继续以衰减的振幅振荡。这种效应被称为振铃。到振幅低于预定值时的时间称为衰减时间或振铃时间。在振铃时间期间，无法检测反射声波，因为无法区分由反射声波引起的振荡和由振铃引起的振荡。因此，振铃时间设定了可以由超声换能器装置测量的飞行时间的下限。由于飞行时间与距离成比例，因此超声换能器装置无法测量小的距离。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种允许缩短振铃时间的解决方案。

本实用新型提供一种超声换能器装置，其包括压电元件、阻尼装置、载体元件和阻尼板。压电元件藉由该阻尼装置的第一阻尼元件机械地联接至该阻尼板。该阻尼板藉由该阻尼装置的第二阻尼元件机械地联接至该载体元件。换言之，超声换能器装置包括布置在压电元件与载体元件之间的阻尼装置。阻尼装置被阻尼板分隔成两个阻尼元件。第一阻尼元件将压电元件联接至阻尼板。第二阻尼元件将载体元件联接至阻尼板。这产生了夹层布置。

本实用新型具有的优点在于，根据质量-弹簧系统的原理，可以通过阻尼板的质量来增加超声换能器装置的阻尼比。

作为示例，超声换能器装置可以包括压电元件，该压电元件可以由锆钛酸铅或其他压电陶瓷材料制成。压电元件可以藉由阻尼装置附接至载体元件。载体元件可以是电子装置的壳体或气动弹簧的表面。在压电元件被施加的电压的激励期间，压电元件可以振荡以便传输声波。为了避免振荡对载体元件的影响，阻尼装置可以由吸收机械能的阻尼材料制成。阻尼装置可以由聚合物或硅制成。在压电元件被施加的电压激励一段时间后，压电元件仍可能振荡振铃时间。这可能需要一些时间，直到振荡衰减到预定振幅以下。在振铃时间结束时，压电元件可以准备好来检测超声反射信号。振铃时间取决于阻尼装置中耗散的能量。为了缩短衰减时间，可能意欲将阻尼板放入阻尼装置中以提供由阻尼板分隔开的两个阻尼元件。阻尼板的质量可以影响阻尼装置的阻尼比。通过选择阻尼板的预定重量，可以相对于没有阻尼板的阻尼装置增加阻尼比。

本实用新型还包括提供附加技术优点的实施例。

根据本实用新型的另一实施例，阻尼板包括阻尼印刷电路板。换言之，阻尼装置的两个阻尼元件被阻尼印刷电路板分隔开。本实用新型具有的优点在于电子器件可以放置在两个阻尼元件之间。例如，阻尼板可以包括放置在阻尼印刷电路板上的传感器元件。