通用微型超聲波發射接收組件的製作方法
2023-10-11 12:29:59
專利名稱：通用微型超聲波發射接收組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種遙測遙控的技術領域，特別是涉及一種超聲波發射接收組件。
超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度各不相同，有折射及反射現象，在傳播過程中有衰減。因此，利用超聲波的特性，可做成各種超聲傳感器，配上不同的電路，可形成成百上千種產品，因而在各行業中得到了廣泛應用，如用於測距離，測液位，料位，遙控各種電器設備，自動門，防盜報警，探傷，測厚等，然而現有技術中的超聲傳感裝置還有一些不足之處，如體積大，價格高，結構複雜，可靠性差，抗幹攏差，調試安裝困難。因此，推廣普及受到局限。
本發明的目的是採用現代微電子技術及微組裝技術，並對組裝工藝，包裝填封等進行改進，提供一種結構合理、性能可靠、使用方便、通用性強、適用範圍廣的微型超聲波發射接收組件。
下面結合附圖及附圖所示的實施例，對本發明的內容作詳細的描述，但本發明的內容不限於附圖所示。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明透射式組件的示意圖；圖3為本發明反射式組件的示意圖；圖4為本發明發射部分的電路電原理圖；圖5為本發明接收部分的電路電原理圖。
電源正(1)，電源負(2)，電路板(3)，環氧樹脂填封(4)，超聲波傳感器(5)，不鏽鋼外殼(6)，接收組件輸出線(7)，發射器件(8)，接收器件(9)。
本發明由發射器件(8)和接收器件(9)兩個部分所組成，其中發射器件包括不鏽鋼外殼(6)，超聲發射傳感器，電路板(3)，兩條外接電源引線(1、2)，環氧樹脂填封(4)；接收器件包括不鏽鋼外殼(6)，超聲接收傳感器，電路板(3)兩條外接電源引線(1、2)，一條輸出線(7)及環氧樹脂填封(4)。其發射器件與接收組件分離，可以方便地構成如圖2所示的透射式組件或如圖3所示的反射式組件，發射器件有二根外引線，接收器件有三根外引線。
本發明發射器件的線路構造為以IC555為核心，連接成典型的無穩態多諧振蕩器，其④、⑧腳接電源正，①腳接地，⑤腳通過C2接地，⑦腳通過R1接電源正，②、⑥腳相聯，R2，R3串聯分別接⑦腳及⑥腳，同時②腳經過C1接地，超聲發射傳感器HN1分別接IC555輸出3腳及接地。
本發明接收器件的線路構造為超聲接收換能器HN2分別接V1基極及接地，集電極通過R1接電源正，R2分別接集電極基極，V1集電極接V2基極，V2集電極接V2基極，V2集電極通過R3接電源正，R2與C2並聯，分別接發射極及接地。C1一端接集電集並通過D1接輸出端，D2正極接地，負極接D1正極。
本發明的工作方式與原理為發射器件的電路加電時，C1電壓為觸發IC555輸出高電平，內部放電三極體截止。電源通過R1、R2給C1充電，當C1上的電壓超過VCC的2/3時，觸發IC555輸出低電平，放電三極體導通，於是C1通過R2和導通的三極體放電，當C1上的電壓放電低至1/3Vcc時，可觸發IC555輸出由低變高，放電三極體截止，電源又通過R1、R2給C1充電。周而復始，形成振蕩f≈1.443(R1＋2R2)C1。
當接收器HN2接收到發射器送來的調製的超聲脈衝信號時，便產生振蕩，訊號經V1、V2組成的直接耦合放大器放大後，由電容C1耦到D1、D2組成的檢波電路形成正向脈衝輸出。此脈衝可直接用於控制其它設備，或與其它各種電路連接完成多種功能。
在本實施例中，發射電路由555時基電路組成，振蕩頻率為40Hz。超聲波發射接收傳感器採用VCM—40—12(16)T/R。接收電路由簡單的分立元件組成，V1、V2用9013等小功率管，所有元件均採用貼片元件及微封裝元件。為了使用方便及增強通用性，分別組成了發射組件及接收組件兩部分。根據實際工作需要，組件尺寸分為兩種，一種為微型，∮16×20mm，另一種為超微型，∮12×25mm，分別用MT—6/MR—16，及UMT—12/UMR—12表示。M表示微型，UM表示超微型。T表示發射，R表示接收。微型中電路板∮14單面板，超微型中電路板為12×10mm單面板。發射、接收組件可方便地構成分離反射式及透射式結構。
本發明有以下特點電路簡單、可靠性高、抗幹擾性強，環境適應性強、防塵防潮、不用調試、通電即成、安裝容易。由於它是一種標準化的通用性強的功能模塊結構，可以很方便地應用於超聲波遙測遙控的大多數場合。
權利要求
1.一種通用超微型超聲波發射接收組件，其特徵在於由發射器件(8)和接收器件(9)兩個部分所組成，其中發射器件包括不鏽鋼外殼(6)，超聲發射傳感器，電路板(3)，兩條外接電源引線(1、2)，環氧樹脂填封(4)；接收器件包括不鏽鋼外殼(6)，超聲接收傳感器，電路板(3)兩條外接電源引線(1、2)，一條輸出線(7)及環氧樹脂填封(4)，其發射器件與接收組件分離，發射器件有二根外引線，接收器件有三根外引線。
2.根據權利要求1所述的通用超微型超聲波發射接收組件，其特徵在於發射器件的線路構造為以IC555為核心，連接成無穩態多諧振蕩器，其④、⑧腳接電源正，①腳接地，⑤腳通過C2接地，⑦腳通過R1接電源正，②、⑥腳相聯，R2，R3串聯分別接⑦腳及⑥腳，同時②腳經過C1接地，超聲發射傳感器HN1分別接IC555輸出3腳及接地。
3.根據權利要求1所述的通用超微型超聲波發射接收組件，其特徵在於接收器件的線路構造為超聲接收換能器HN2分別接V1基極用接地，集電極通過R1接電源正，R2分別接集電極基極，V1集電極接V2基極，V2集電極接V2基極，V2集電極通過R3接電源正，R2與C2並聯，分別接發射極及接地，C1一端接集電集並通過D1接輸出端，D2正極接地，負極接D1正極。
4.根據權利要求1、2、3所述的通用超微型超聲波發射接收組件，其特徵在於發射電路由555時基電路組成，振蕩頻率為40Hz，超聲波發射接收傳感器採用VCM—40—12(16)T/R，接收電路由簡單的分立元件組成，V1、V2用9013等小功率管，所有元件均果用貼片元件及微封裝元件，微型中電路板∮14單面板，超微型中電路板為12×10mm單面板。
全文摘要
本發明公開了一種通用超微型超聲波發射接收組件，由發射器件和接收器件兩個部分所組成，其中發射器件包括不鏽鋼外殼，超聲發射傳感器，電路板，兩條外接電源引線，環氧樹脂填封；接收器件包括不鏽鋼外殼，超聲接收傳感器，電路板，兩條外接電源引線，一條輸出線及環氧樹脂填封，其發射器件與接收組件分離，發射器件有二根外引線，接收器件有三根外引線。本發明可以很方便地應用於超聲波遙測遙控的大多數場合。
文檔編號H04B1/00GK1115138SQ9510846
公開日1996年1月17日 申請日期1995年7月14日 優先權日1995年7月14日
發明者陳國經, 何瓊英, 陳英濤 申請人:陳國經, 何瓊英