[实用新型]基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器

说明书

基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器，涉及压电薄膜传感器技术领域，特别是涉及一种基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器。所述超声波探头为PVDF压电薄膜超声探头；所述PVDF压电薄膜超声探头为圆环结构，其包括PVDF压电薄膜、内电极和外电极，PVDF压电薄膜设置在内部支撑体上，PVDF压电薄膜两侧覆盖有导电材料形成导电层，圆环结构内侧的导电层引出与外电路连接的结构为内电极；圆环外侧的导电层引出与外电路连接的结构为外电极；所述内部支撑体的上下表面的外径和PVDF压电薄膜超声探头的内径相同，两者同心安装。本实用新型具有全向水平波束角度，带宽大，灵敏度高，盲区较小的积极效果。

技术领域

本实用新型涉及压电薄膜传感器技术领域，特别是涉及一种基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器。

背景技术

超声波测距传感器通过测量超声波信号的发射与接收的回声之间的时间间隔，实现测量目标距离以及定位等功能。如图4所示，超声波测距传感器由超声波探头、升压器、控制器、整流放大电路组成。控制器由芯片及其外围电路组成，负责产生脉冲信号、检测超声波回波信号、计时、计算距离。升压器负责将脉冲信号放大升压后驱动超声波探头，超声波探头则负责产生超声波，整流放大电路负责将微弱的超声波回波信号整流放大后，送到控制器。传统的基于压电陶瓷等压电材料的超声波测距传感器水平波束角度小，灵敏度低，带宽较小，盲区较大，只能应用于对测距灵敏度不高的场合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器，以达到提高水平波束角度，带宽大，灵敏度高，盲区较小的目的。

本实用新型所提供的基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器，包括超声波探头、升压器、控制器、整流放大电路，所述控制器连接升压器和整流放大电路，所述升压器和整流放大电路分别连接超声波探头，其特征是，所述超声波探头为PVDF压电薄膜超声探头；所述PVDF压电薄膜超声探头为圆环结构，其包括PVDF压电薄膜、内电极和外电极，PVDF压电薄膜设置在内部支撑体上，PVDF压电薄膜两侧覆盖有导电材料形成导电层，圆环结构内侧的导电层引出与外电路连接的结构为内电极；圆环外侧的导电层引出与外电路连接的结构为外电极；所述内部支撑体的上下表面的外径和PVDF压电薄膜超声探头的内径相同，两者同心安装。

进一步，所述内部支撑体中间区域有环形凹槽，内部支撑体沿高度方向的剖面图为“工”型结构。

进一步，所述PVDF压电薄膜超声探头由PVDF压电薄膜和其两侧覆盖有导电材料通过粘结或超声焊的方式形成圆环结构。

进一步，所述控制器为STM32控制器。

本实用新型所提供的基于PVDF压电薄膜的超声波测距传感器，超声波探头为PVDF压电薄膜超声探头，其为圆环结构，其包括PVDF压电薄膜、内电极和外电极，PVDF压电薄膜设置在内部支撑体上，PVDF压电薄膜两侧覆盖有导电材料形成导电层，圆环结构内侧的导电层引出与外电路连接的结构为内电极；圆环外侧的导电层引出与外电路连接的结构为外电极；内部支撑体的上下表面的外径和PVDF压电薄膜超声探头的内径相同，两者同心安装。PVDF压电薄膜超声探头，根据逆压电效应，PVDF压电薄膜超声探头将原来的电学脉冲信号转化为超声波信号，超声波信号在空气传播过程中遇到目标障碍物后折线返回。返回的超声波信号被PVDF压电薄膜超声探头接收到，根据压电效应，超声波信号被转化成微弱的电学信号，电学信号经过整流放大电路后，变为控制器可以检测到的电压信号，控制器检测到电压信号后，控制器将停止定时器的计时。控制器计算出障碍物体与PVDF压电薄膜超声探头的距离。在实际工作中，超声波测距传感器对目标障碍物会进行多次测量，求取平均值以提高测距的准确性。因此，本实用新型具有全向水平波束角度，带宽大，灵敏度高，盲区较小的积极效果。

附图说明

附图部分公开了本实用新型具体实施例，其中，

图1，本实用新型的结构示意图；