JPH02243100A - ultrasonic sensor - Google Patents
ultrasonic sensorInfo
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- JPH02243100A JPH02243100A JP1064505A JP6450589A JPH02243100A JP H02243100 A JPH02243100 A JP H02243100A JP 1064505 A JP1064505 A JP 1064505A JP 6450589 A JP6450589 A JP 6450589A JP H02243100 A JPH02243100 A JP H02243100A
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- vibrator
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、近距離の物体検知や近接スイッチ、距離計と
して応用される超音波の送信・受信を行う超音波センサ
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an ultrasonic sensor for transmitting and receiving ultrasonic waves, which is applied to detect objects at short distances, as a proximity switch, and as a distance meter.
従来の技術
従来、この種の超音波センサは、第3図に示すような構
成であった。第3図において、圧電磁器振動子1は円錐
台形状の金属ケース2の底面中央部に強固に貼り合わせ
られてユニモルフ振動子が構成されている。金属ケース
2の上向側面には共振リング4が固定され、共振リング
4および金属ケース2の内側面には弾性材よりなるスペ
ーサ6を介して端子板5が固定されている。端子板5と
金属ケース2間には弾性接着剤7が注入され、金属ケー
ス2の内部が封止されている。端子板5に植設された端
子9Aと圧電磁器振動子lの電極とはリード線8Aによ
り接続され、また端子9Bと金属ケース2および共振リ
ング4の接続部とはリード線8Bにより接続され、それ
ぞれは半田10または導電性接着剤11により導通固定
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of ultrasonic sensor has had a configuration as shown in FIG. In FIG. 3, a piezoelectric ceramic vibrator 1 is firmly bonded to the center of the bottom of a truncated cone-shaped metal case 2 to form a unimorph vibrator. A resonance ring 4 is fixed to the upward side surface of the metal case 2, and a terminal plate 5 is fixed to the inner surface of the resonance ring 4 and the metal case 2 via a spacer 6 made of an elastic material. An elastic adhesive 7 is injected between the terminal plate 5 and the metal case 2, and the inside of the metal case 2 is sealed. The terminal 9A implanted in the terminal plate 5 and the electrode of the piezoelectric ceramic vibrator l are connected by a lead wire 8A, and the terminal 9B and the connecting portion of the metal case 2 and the resonance ring 4 are connected by a lead wire 8B. Each is electrically fixed by solder 10 or conductive adhesive 11.
発明が解決しようとする課題
上記従来の構成では、第2図(a)に示すようなトーン
バースト信号を圧電磁器振動子1に印加すると、信号を
印加している間は圧電磁器振動子1と金属ケース2の底
面がたわみ振動し、空気中に超音波が放射されるととも
に、同時に金属ケース2の側面、共振リング4などの部
品にも振動が伝達され振動している状態となる。信号の
印加が終了しても、金属ケース2、共振リング4などの
部材には振動が残っているために、圧電磁器振動子1は
励振され電気信号が発生し、入出力端子間における信号
は第2図(b)に示すように信号印加終了後も残響信号
T1が現れる。超音波を使用して距離測定および物体検
知を行う場合は物体に超音波が到達し、帰ってきたエコ
ー波を比較するため、前記残響時間Tl内にエコー波が
あると比較できなくなる。つまり残響信号T1の時間が
長い程、短い距離における物体検知ができなくなるとい
う課題があった。Problems to be Solved by the Invention In the conventional configuration described above, when a tone burst signal as shown in FIG. 2(a) is applied to the piezoelectric ceramic vibrator 1, the piezoelectric ceramic vibrator 1 and The bottom surface of the metal case 2 bends and vibrates, and ultrasonic waves are emitted into the air. At the same time, the vibrations are also transmitted to parts such as the side surface of the metal case 2 and the resonance ring 4, causing them to vibrate. Even after the signal application is finished, vibrations remain in the metal case 2, resonance ring 4, and other members, so the piezoelectric ceramic vibrator 1 is excited and generates an electrical signal, and the signal between the input and output terminals is As shown in FIG. 2(b), the reverberation signal T1 appears even after the signal application ends. When distance measurement and object detection are performed using ultrasonic waves, the ultrasonic waves reach the object and the returned echo waves are compared. Therefore, if there is an echo wave within the reverberation time Tl, the comparison will not be possible. In other words, there is a problem that the longer the time of the reverberation signal T1, the more difficult it becomes to detect an object at a short distance.
本発明は、このような課題を解決するものであり、残響
信号時間を短くし、短い距離検出が可能な超音波センサ
を提供することを目的とするものである。The present invention is intended to solve these problems, and aims to provide an ultrasonic sensor capable of shortening the reverberation signal time and detecting short distances.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明は、圧電磁器振動子が
貼り合わせられた円錐台形状金属ケースの外周を複数個
の孔を設けた弾性材で覆った構成としたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention has a structure in which the outer periphery of a truncated conical metal case to which a piezoelectric ceramic vibrator is bonded is covered with an elastic material provided with a plurality of holes. It is something.
作用
上記構成により、トーンバースト信号を圧電磁器振動子
に印加したとき、圧電磁器振動子の振動は金属ケースを
覆った弾性材により金属ケース側面への伝達が抑制され
る。そのため、信号の印加が終了したとき、金属ケース
側面より伝わる圧電磁器振動子への振動は非常に小さく
なり、残り信号時間を非常に短くすることができる。Effect: With the above configuration, when a tone burst signal is applied to the piezoelectric ceramic vibrator, the vibration of the piezoelectric ceramic vibrator is suppressed from being transmitted to the side surface of the metal case by the elastic material covering the metal case. Therefore, when the signal application is finished, the vibration transmitted to the piezoelectric ceramic vibrator from the side surface of the metal case becomes very small, and the remaining signal time can be made very short.
実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
なお、従来の超音波センサと同じ構成部分には同一番号
を付してその説明は省略する。Note that the same components as those of the conventional ultrasonic sensor are given the same numbers and their explanations will be omitted.
第1図は本発明の一実施例を示す超音波センサの断面図
である。第1図に示すように金属ケース2の外周は弾性
材3により覆われ、この弾性材3における金属ケース2
の底面対応部分には複数個の孔3aが設けられている。FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic sensor showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the outer periphery of the metal case 2 is covered with an elastic material 3.
A plurality of holes 3a are provided in a corresponding portion of the bottom surface.
上記構成により、第2図(a)に示すようなトーンバー
スト信号を圧電磁器振動子1に印加したときは、圧電磁
器振動子1の振動は金属ケース2を覆った弾性材3によ
り金属ケース2の側面への伝達が抑制される。そのため
、信号の印加が終了したときの金属ケース2の側面より
伝わる圧電磁器振動子1への振動は非常に小さくなり、
第2図(C)に示すように残響信号T2の時間を非常に
短くすることができる。したがってこの超音波センサに
より近距離の物体検知および安定した距離測定を行える
。With the above configuration, when a tone burst signal as shown in FIG. transmission to the sides is suppressed. Therefore, when the signal application is finished, the vibration transmitted to the piezoelectric ceramic vibrator 1 from the side surface of the metal case 2 becomes very small.
As shown in FIG. 2(C), the time of the reverberation signal T2 can be made very short. Therefore, this ultrasonic sensor enables short-distance object detection and stable distance measurement.
発明の効果
以上のように本発明によれば、圧電磁器振動子が貼り合
わせられた円錐台形状の金属ケースの外周を複数個の孔
を設けた弾性材で覆った構成により、圧電磁器振動子の
振動が金属ケース側面に伝わりにくくなり、金属ケース
n!1面の振動が小さくなるため、圧電磁器JiA動子
への信号の印加が終了したときに発生ずる残響信号を小
さくかつ短くすることができ、複数個の孔を設けた弾性
材を介して残響信号の影響が少ない超音波出力が得られ
て近距離の物体検知および安定した距Mi11I定が実
現できる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the outer periphery of the truncated conical metal case to which the piezoelectric ceramic vibrator is bonded is covered with an elastic material having a plurality of holes. The vibration of the metal case is less likely to be transmitted to the side of the metal case, and the metal case n! Since the vibration on one surface is reduced, the reverberation signal generated when the signal application to the piezoelectric ceramic JiA actuator is finished can be made small and short, and the reverberation is transmitted through the elastic material with multiple holes. Ultrasonic output with little signal influence can be obtained, and short-range object detection and stable distance Mi11I determination can be realized.
第1図は本発明の一実施例による超音波センサの断面図
、第2図(a)は超音波センサに印加されるトーンバー
スト信号図、第2図(b)は従来の超音波センサにトー
ンバースト信号を印加したときの残響信号図、第2図(
C)は本発明による超音波センサにトーンバースト信号
を印加したときの残響信号図、第3図は従来の超音波セ
ンサを示す断面図である。
1・・・圧電磁器振動子、2・・・金属ケース、3・・
・弾性材、3a・−・孔。
代理人 森 本 義 弘
第
囚
1− 圧雷磁鴛熾動苓
2−−一金属d−2
3−一−ダ章 姓 才)
3a−シし
第2図
峙藺FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2(a) is a diagram of a tone burst signal applied to the ultrasonic sensor, and FIG. 2(b) is a diagram of a conventional ultrasonic sensor. Reverberation signal diagram when a tone burst signal is applied, Figure 2 (
C) is a reverberation signal diagram when a tone burst signal is applied to the ultrasonic sensor according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view showing a conventional ultrasonic sensor. 1... Piezoelectric ceramic vibrator, 2... Metal case, 3...
- Elastic material, 3a -- hole. Agent Yoshihiro Morimoto No. 1 Prisoner 1 - Toraiji Rakudorei 2 - Ichimetal d-2 3-1-Da chapter Surname Sai) 3a-shishi 2nd picture
Claims (1)
わせてユニモルフ振動子を形成し、前記金属ケースの外
周を複数個の孔を設けた弾性材で覆った超音波センサ。1. An ultrasonic sensor in which a piezoelectric ceramic vibrator is bonded to a truncated cone-shaped metal case to form a unimorph vibrator, and the outer periphery of the metal case is covered with an elastic material provided with a plurality of holes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064505A JPH02243100A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ultrasonic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064505A JPH02243100A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ultrasonic sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243100A true JPH02243100A (en) | 1990-09-27 |
Family
ID=13260130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1064505A Pending JPH02243100A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ultrasonic sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02243100A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029506A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| US7737609B2 (en) | 2006-10-20 | 2010-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1064505A patent/JPH02243100A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029506A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| JPWO2007029506A1 (en) * | 2005-09-09 | 2009-03-19 | 株式会社村田製作所 | Ultrasonic sensor |
| US7728486B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-06-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| JP4661868B2 (en) * | 2005-09-09 | 2011-03-30 | 株式会社村田製作所 | Ultrasonic sensor |
| US7737609B2 (en) | 2006-10-20 | 2010-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
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