本技術(shù)涉及傳感器，尤其涉及一種超聲波傳感器。

背景技術(shù)：

1、超聲波傳感器是一種利用聲波介質(zhì)對被檢測物進行非接觸式無磨損檢測的傳感器。

2、相關(guān)技術(shù)中的超聲波傳感器主要包括金屬殼體以及安裝在金屬殼體內(nèi)的壓電陶瓷片，壓電陶瓷片既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波，但是目前的壓電陶瓷片的生產(chǎn)技術(shù)存在工藝步驟多和復(fù)雜，良品率低，壓電陶瓷的中心頻率一致性差等缺陷，引發(fā)產(chǎn)能低、成本高、材料浪費嚴重等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供改進后的一種超聲波傳感器。

2、本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種超聲波傳感器，包括相對設(shè)置的第一平面電極和第二平面電極；所述第一平面電極與所述第二平面電極至少部分貼合，并相互之間絕緣設(shè)置，以形成穩(wěn)定平面電容；

3、其中，所述第一平面電極包括絕緣薄膜，以及設(shè)置在所述絕緣薄膜朝向所述第二平面電極一側(cè)上的第一導(dǎo)電層；所述第二平面電極包括導(dǎo)電基板；

4、所述第一導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電基板之間還設(shè)有絕緣層。

5、在一些實施例中，所述絕緣薄膜為塑料薄膜，且所述絕緣薄膜的厚度范圍在1μm-50μm之間；

6、所述第一導(dǎo)電層為金屬層，且所述第一導(dǎo)電層的厚度范圍在1nm-20μm之間。

7、在一些實施例中，所述導(dǎo)電基板為pcb電路板，所述pcb電路板設(shè)有位于朝向所述第一平面電極一側(cè)的第二導(dǎo)電層；

8、或者，所述導(dǎo)電基板為金屬板，且所述金屬板的厚度范圍在0.001mm～20mm之間。

9、在一些實施例中，所述絕緣層設(shè)于所述導(dǎo)電基板朝向所述第一平面電極的一側(cè)，且所述絕緣層朝向所述第一平面電極的表面凹凸設(shè)置；

10、或者，所述絕緣層設(shè)于所述第一導(dǎo)電層背向于所述絕緣薄膜的一側(cè)，且所述絕緣層朝向所述第二平面電極的表面凹凸設(shè)置。

11、在一些實施例中，所述超聲波傳感器包括外殼，所述外殼設(shè)有位于其內(nèi)的承托部，以及與外界連通的連通口；

12、所述第一平面電極置于所述承托部上，并與所述連通口相對設(shè)置；其中，所述絕緣薄膜將所述第一導(dǎo)電層與所述外界相隔絕。

13、在一些實施例中，所述超聲波傳感器包括位于所述第一平面電極背向于所述承托部一側(cè)的連接電極，所述連接電極貼合于所述第一導(dǎo)電層上，并與所述第一導(dǎo)電層電連接；

14、所述超聲波傳感器還包括設(shè)于所述外殼中的壓環(huán)，所述壓環(huán)抵接于所述連接電極背向于所述第一平面電極的一側(cè)表面；且，所述壓環(huán)與所述外殼之間設(shè)有卡扣結(jié)構(gòu)，將所述連接電極和所述第一平面電極壓緊在所述承托部上。

15、在一些實施例中，所述卡扣結(jié)構(gòu)包括周向排布在所述壓環(huán)上的若干彈性通道，以及設(shè)于所述外殼內(nèi)周側(cè)、與若干所述彈性通道一一對應(yīng)的若干第一卡塊；

16、任一所述彈性通道的側(cè)壁具有彈性形變能力，且所述彈性通道遠離所述連接電極的開口的寬度小于所述第一卡塊的長度；

17、所述壓環(huán)利用所述彈性通道側(cè)壁的彈性越過所述第一卡塊，并裝配在所述第一卡塊與所述連接電極之間；其中，形成于所述開口周邊的通道端壁與所述第一卡塊相抵接。

18、在一些實施例中，所述壓環(huán)上還設(shè)有位于所述彈性通道遠離所述連接電極一側(cè)的容納區(qū)域，穿過所述彈性通道的第一卡塊位于所述容納區(qū)域中，且其可與所述容納區(qū)域的側(cè)壁相抵接，以限制所述壓環(huán)在周向上的位移。

19、在一些實施例中，所述壓環(huán)包括環(huán)體，和周向間隔排布在所述環(huán)體外圍的多組卡扣組件；任一組卡扣組件包括沿所述環(huán)體的周向間隔排開的兩個卡扣件，兩個所述卡扣件之間形成所述彈性通道及所述容納區(qū)域；

20、其中，所述彈性通道的形變狀態(tài)為兩個所述卡扣件分別朝遠離對方的方向傾斜；或者，兩個所述卡扣件相互朝向的側(cè)壁為彈性壁。

21、在一些實施例中，所述壓環(huán)上設(shè)有用于灌膠的多個注膠位，以令膠體在所述外殼、所述壓環(huán)、所述連接電極和所述第一平面電極之間至少兩個組合形成的一個或者多個縫隙中固化成形；各個所述注膠位對應(yīng)形成于每個所述卡扣件的周側(cè)。

22、在一些實施例中，所述超聲波傳感器包括壓簧組件，其相對固定在所述第二平面電極背向于所述第一平面電極的一側(cè)，并抵接于所述第二平面電極，對所述第二平面電極施加可緊貼所述第一平面電極的力。

23、在一些實施例中，所述壓簧組件包括主干部，以及介于所述主干部兩端之間的第一彈性部，所述第一彈性部具有彈性形變能力，其在所述主干部固定在所述第二平面電極的一側(cè)的狀態(tài)下，處于壓縮狀態(tài)以實現(xiàn)壓緊。

24、在一些實施例中，所述第一彈性部為塔簧，所述塔簧的一端連接于所述主干部，所述塔簧的另一端抵接所述第二平面電極；

25、或者，所述第一彈性部為縱長的弧形彈片，所述弧形彈片凸出于所述主干部的一側(cè)。

26、在一些實施例中，所述主干部的相對兩側(cè)與所述壓環(huán)之間分別設(shè)有第一卡接結(jié)構(gòu)和第二卡接結(jié)構(gòu)，以將所述壓簧組件固定于所述壓環(huán)上。

27、在一些實施例中，所述第一卡接結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述主干部一側(cè)的第一固定部，以及設(shè)于所述壓環(huán)上的第一安裝槽；所述第一固定部包括兩個卡扣段，所述兩個卡扣段沿所述主干部的一側(cè)往外延伸，且相互之間具有間隔；所述兩個卡扣段具有彈性形變能力，在形變狀態(tài)下相互靠攏以進入所述第一安裝槽，并在自然狀態(tài)下卡于所述第一安裝槽中；

28、和/或，所述第二卡接結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述主干部另一側(cè)的第二固定部，以及設(shè)于所述壓環(huán)上的第二安裝槽；所述第二固定部插設(shè)于所述第二安裝槽中。

29、在一些實施例中，每個所述卡扣段與所述第一安裝槽的槽壁之間還設(shè)有鎖止結(jié)構(gòu)，以限制所述卡扣段從所述第一安裝槽中脫出。

30、在一些實施例中，任一所述鎖止結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述卡扣段頂部的槽位，以及設(shè)置在所述第一安裝槽槽壁的凸起；所述槽位在所述卡扣段進入所述第一安裝槽后扣于所述凸起上。

31、在一些實施例中，所述壓簧組件還包括分別位于所述主干部寬度方向兩側(cè)的兩個第二彈性部；

32、所述第二彈性部具有彈性形變能力，其在所述主干部固定在所述第二平面電極的狀態(tài)下，處于形變狀態(tài)以實現(xiàn)壓緊。

33、在一些實施例中，每個所述第二彈性部包括用于抵接電極片的接觸部，以及將所述接觸部與所述主干部連接的連接部；

34、所述接觸部與所述主干部所處平面之間存在距離，所述連接部與所述接觸部連接的一端在所述接觸部受抵接后往所述主干部所處平面的方向相對位移，以產(chǎn)生彈力。

35、在一些實施例中，所述超聲波傳感器還包括網(wǎng)罩，可拆卸地安裝于所述外殼靠近所述第一平面電極的一端；

36、所述網(wǎng)罩與所述外殼之間設(shè)有固定結(jié)構(gòu)，以將所述網(wǎng)罩固定于所述外殼上。

37、實施本實用新型具有以下有益效果：本超聲波傳感器通過第一平面電極與第二平面電極取代壓電陶瓷片構(gòu)成平面電容，規(guī)避了壓電陶瓷片生產(chǎn)技術(shù)帶來的技術(shù)缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波傳感器，其特征在于，包括相對設(shè)置的第一平面電極（1）和第二平面電極（2）；所述第一平面電極（1）與所述第二平面電極（2）至少部分貼合，并相互之間絕緣設(shè)置，以形成穩(wěn)定平面電容；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述絕緣薄膜（11）為塑料薄膜，且所述絕緣薄膜（11）的厚度范圍在1μm-50μm之間；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述導(dǎo)電基板（21）為pcb電路板，所述pcb電路板設(shè)有位于朝向所述第一平面電極（1）一側(cè)的第二導(dǎo)電層；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述絕緣層（22）設(shè)于所述導(dǎo)電基板（21）朝向所述第一平面電極（1）的一側(cè)，且所述絕緣層（22）朝向所述第一平面電極（1）的表面凹凸設(shè)置；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述超聲波傳感器包括外殼（3），所述外殼（3）設(shè)有位于其內(nèi)的承托部（33），以及與外界連通的連通口（311）；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述超聲波傳感器還包括位于所述第一平面電極（1）背向于所述承托部（33）一側(cè)的連接電極（4），所述連接電極（4）貼合于所述第一導(dǎo)電層（12）上，并與所述第一導(dǎo)電層（12）電連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述卡扣結(jié)構(gòu)包括周向排布在所述壓環(huán)（51）上的若干彈性通道（512），以及設(shè)于所述外殼（3）內(nèi)周側(cè)、與若干所述彈性通道（512）一一對應(yīng)的若干第一卡塊（35）；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述壓環(huán)（51）上還設(shè)有位于所述彈性通道（512）遠離所述連接電極（4）一側(cè)的容納區(qū)域（514），穿過所述彈性通道（512）的第一卡塊（35）位于所述容納區(qū)域（514）中，且其可與所述容納區(qū)域（514）的側(cè)壁相抵接，以限制所述壓環(huán)（51）在周向上的位移。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述壓環(huán)（51）包括環(huán)體（511），和周向間隔排布在所述環(huán)體（511）外圍的多組卡扣組件；任一組卡扣組件包括沿所述環(huán)體（511）的周向間隔排開的兩個卡扣件（516），兩個所述卡扣件（516）之間形成所述彈性通道（512）及所述容納區(qū)域（514）；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述壓環(huán)（51）上設(shè)有用于灌膠的多個注膠位（515），以令膠體在所述外殼（3）、所述壓環(huán)（51）、所述連接電極（4）和所述第一平面電極（1）之間至少兩個組合形成的一個或者多個縫隙中固化成形；各個所述注膠位（515）對應(yīng)形成于每個所述卡扣件（516）的周側(cè)。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述超聲波傳感器包括壓簧組件（6），其相對固定在所述第二平面電極（2）背向于所述第一平面電極（1）的一側(cè)，并抵接于所述第二平面電極（2），對所述第二平面電極（2）施加可緊貼所述第一平面電極（1）的力；

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述第一彈性部（62）為塔簧，所述塔簧的一端連接于所述主干部（61），所述塔簧的另一端抵接所述第二平面電極（2）；

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述主干部（61）的相對兩側(cè)與所述壓環(huán)（51）之間分別設(shè)有第一卡接結(jié)構(gòu)和第二卡接結(jié)構(gòu)，以將所述壓簧組件（6）固定于所述壓環(huán)（51）上；

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波傳感器，其特征在于，每個所述卡扣段（631）與所述第一安裝槽（519）的槽壁之間還設(shè)有鎖止結(jié)構(gòu)，以限制所述卡扣段（631）從所述第一安裝槽（519）中脫出；

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述壓簧組件（6）還包括分別位于所述主干部（61）寬度方向兩側(cè)的兩個第二彈性部（68）；

16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波傳感器，其特征在于，所述超聲波傳感器還包括網(wǎng)罩（9），可拆卸地安裝于所述外殼（3）靠近所述第一平面電極（1）的一端；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種超聲波傳感器，其包括相對設(shè)置的第一平面電極和第二平面電極；第一平面電極與第二平面電極至少部分貼合，并相互之間絕緣設(shè)置，以形成穩(wěn)定平面電容；其中，第一平面電極包括絕緣薄膜，以及設(shè)置在絕緣薄膜朝向第二平面電極一側(cè)上的第一導(dǎo)電層；第二平面電極包括導(dǎo)電基板；第一導(dǎo)電層與導(dǎo)電基板之間還設(shè)有絕緣層。本技術(shù)的超聲波傳感器利用第一平面電極與第二平面電極取代壓電陶瓷片構(gòu)成平面電容，規(guī)避了壓電陶瓷片生產(chǎn)技術(shù)帶來的技術(shù)缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：肖清
受保護的技術(shù)使用者：深圳市導(dǎo)向視覺技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240204
技術(shù)公布日：2025/1/9