3D超声传感器探芯的制作方法

本发明涉及超声波传感器技术。

背景技术：

1、已知的3d超声传感器探芯可见诸于申请号为201480017488.7、发明名称为“用于车辆的周围环境检测的传感器装置和方法”的中国专利申请。该3d超声传感器探芯包括一个压电元件和多个驻极体传感器元件，其具有一发多收的功能。利用多个驻极体传感器元件接收的超声波回波信号，可以获得障碍物的距离、位置、形状等信息，该3d超声传感器探芯可应用于对车辆、机器人周围环境的检测。

2、现有的3d超声传感器探芯存在着结构复杂、不易制造以及超声波能量损耗较大等不足。在前述的专利申请中，3d超声传感器探芯中的多个驻极体传感器元件和压电元件分别被布置在罐形元件的底面(膜片)的上、下表面，驻极体传感器元件的上方还设有构造为振动膜片的盖层，盖层与罐形元件的底面通过粘接彼此相连。多个驻极体传感器元件和压电元件与罐形元件底面的接触面积较大，降低了罐形元件底面发射的超声波的能量。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种3d超声传感器探芯，其结构简单、易于制造，对障碍物的辨识能力强。

2、本发明实施例提供了一种3d超声传感器探芯，包括壳体、振动膜片、一个压电元件和多个超声波接收元件；壳体的底部与振动膜片相连，壳体设有一个第一通孔以及与超声波接收元件数量相同的多个第二通孔，第一通孔及多个第二通孔均沿着壳体的高度方向延伸；压电元件设于第一通孔中，并固定在振动膜片上；多个超声波接收元件一一对应地分别设置于多个第二通孔中，并固定在振动膜片或第二通孔的侧壁上。

3、可选地，振动膜片的材质为金属。

4、可选地，壳体的材质为塑料。

5、可选地，各第二通孔的侧壁设有台阶面，超声波接收元件固定在台阶面上。

6、可选地，各超声波接收元件为mems麦克风。

7、本发明至少具有以下优点和特点：

8、1、本发明实施例的3d超声传感器探芯在制造时只需将压电元件固定在振动膜片上，将多个超声波接收元件固定于振动膜片或第二通孔的侧壁上，并使壳体的底部与振动膜片相连，易于制造，降低了制造成本；

9、2、本发明实施例的超声波接收元件固定在第二通孔的侧壁上时，与振动膜片无接触，使振动膜片的结构刚性降低，从而可减少超声波的能量损耗，增加发射的超声波能量，并提高超声波回波信号的辨识度。此外，超声波接收元件与振动隔片之间所形成的空气腔能降低压电元件振动时所产生的超声波能量干扰，有助于进一步增强3d超声传感器探芯对障碍物的辨识能力。

技术特征：

1.一种3d超声传感器探芯，包括壳体、振动膜片、一个压电元件和多个超声波接收元件，其特征在于，所述壳体的底部与振动膜片相连，所述壳体设有一个第一通孔以及与超声波接收元件数量相同的多个第二通孔，所述第一通孔及所述多个第二通孔均沿着所述壳体的高度方向延伸；

2.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述振动膜片的材质为金属。

3.根据权利要求1或2所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述壳体的材质为塑料。

4.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，各所述第二通孔的侧壁设有台阶面，所述超声波接收元件固定在所述台阶面上。

5.根据权利要求4所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述超声波接收元件与所述台阶面粘接连接。

6.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，各所述超声波接收元件为mems麦克风。

7.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述压电元件与所述振动膜片粘接连接。

8.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述压电元件为压电陶瓷片。

9.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述压电元件设置在所述振动膜片的中心，所述多个超声波接收元件均匀地环绕于所述压电元件的外围。

10.根据权利要求1所述的3d超声传感器探芯，其特征在于，所述壳体的底面与所述振动膜片粘接连接。

技术总结本发明公开了一种3D超声传感器探芯，包括壳体、振动膜片、一个压电元件和多个超声波接收元件。壳体的底部与振动膜片相连，壳体设有一个第一通孔以及与超声波接收元件数量相同的多个第二通孔，第一通孔及多个第二通孔均沿着壳体的高度方向延伸；压电元件设于第一通孔中，并固定在振动膜片上；多个超声波接收元件一一对应地分别设置于多个第二通孔中，并固定在振动膜片或第二通孔的侧壁上。本发明结构简单、易于制造，对障碍物的辨识能力强。技术研发人员：吴廼昌,李易展受保护的技术使用者：嘉兴科赛思智控技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4