CN103792529A - 可旋转超声波模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可旋转超声波模块，其电路板通过主体卡口与转轴连接，衔接完成后的电路板在外力的作用下可以绕着转轴旋转；底座是一个四周平滑的长方体，在其底部对称中心处设置有一个螺孔，底座通过底座卡口与转轴连接，衔接完成后的底座在外力的作用下可以绕着转轴旋转，一旦失去外力转轴就会卡紧，电路板与底座的相对位置将不会再被改变。本发明通过把可卡紧旋转接头和超声波模块衔接起来，使得超声波模块定位在一定空间范围内，解决了传统超声波模块没有旋转接头或有旋转接头但接头不能使超声波模块旋转后固定在某个位置上的问题，提高了使用效率和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声波模块，尤其是一种可旋转超声波模块。
背景技术
超声波模块中的主要组成部分是超声波传感器，超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器, 它是通过传送一个远高于人的听觉范围的超声波和提供一个对应于爆裂回声返回到传感器所需时间的输出脉冲来工作的。超声波模块在非接触性测量方面的应用非常广泛，如检测液体水位（特别是具有腐蚀性的液体，如硫酸、硝酸液体），汽车倒车防撞***，金属非金属探伤，智能小车，机器人等都可以用到超声波模块。目前市面上的超声波模块几乎都是厂家把超声波传感器和晶振等元器件焊接到电路板上去后就直接派到市场上去的产品。这样的产品有一个很大的缺点，那就是：超声波模块一旦被固定后，它检测的方向就被唯一固定下来，如果需要检测另一个方向，就只能使用新的超声波模块。这样将十分浪费资源，工作效率也难以提高。以下是一些已公开的超声波模块的改进和超声波的应用方面的技术方案，如：
1、【名称】超声波脉冲共振射流旋转喷头装置，【专利号】CN201010511256.0，【公开号】CN101940994A的专利文献公开了一种超声波脉冲共振射流旋转喷头装置，该装置超声波换能器本体内开设有纵向脉冲射流入口，超声波换能器本体的上端可转动地安装在换能器中心轴上，换能器中心轴与所述超声波换能器本体之间设置有高压旋转密封装置，换能器中心轴内开设有轴向高压水通道，高压水通道与脉冲射流入口相连通，换能器中心轴外设置有超声波换能振子，超声波换能振子固定连接在所述超声波换能器本体上；喷头包括喷头壳体，喷头壳体内设置有振荡腔，振荡腔与脉冲射流入口相连通，喷头壳体的上端与超声波换能器本体的下端固定连接，喷头壳体的下端设置有多个喷嘴，振荡腔内设置有多头变幅杆，多头变幅杆的上端与超声波换能器本体相连接。
2、【名称】带超声波模块的电子锁，【申请号】CN201220032434.6，【公开号】CN203334820U的专利文献公开了一种带超声波模块的电子锁，该锁包括电源、控制模块、锁体、超声波模块。超声波模块装在锁上或锁的附近，通过电线和控制模块相连，或通过无线电方式和控制模块交互信息。超声波模块包括接收模块和发射模块。用于探测门和门框距离是否变化。超声波模块为一个或多个。用于探测多个方向的距离变化。电子锁安装于门上。还包括运动传感器、报警模块、红外线发射、接收模块、无线传输模块、数据存储模块
3、【名称】一种金属表面超声波加工装置，【申请号】 201320325566.2，【公开号】CN203282131U的专利文献公开了一种金属表面超声波加工装置，该装置包括壳体、压块、换能器、变幅杆和工具头，压块与壳体连接在一起，变幅杆设置在壳体的内腔中，工具头连接在变幅杆的前端并露出壳体，换能器连接在变幅杆的后端，壳体中设置有作用在变幅杆上的压力机构。整个装置通过压块直接固定连接在机床上，是一种刚性连接，在压力机构作用下，变幅杆定位在壳体内腔中，同时使压力机构设置在壳体内直接作用在变幅杆上，工具头能够沿着加工轨迹稳定运行。
上述所公开的三项关于超声波的装置都涉及对现有技术及装置进行整合。他们都从不同的角度去改善现有超声波装置的整体性能。但这些没设计有转接头的的装置，检测的范围十分有限，超声波模块的利用率也十分不高，设计有转接头的装置在力学设计上不尽合理，不能使超声波模块旋转后固定在某个位置上，这样将浪费资源，工作效率也难以提高。
发明内容
本发明提供一种可旋转超声波模块，解决传统超声波模块没有旋转接头或有旋转接头但接头不能使超声波模块旋转后固定在某个位置上的问题。
本发明可旋转超声波模块，包括主体和底座两部分，主体部分包括收发探头、晶振、引脚、电路板，在电路板四个角上分别设置有一个固定孔，四个固定孔呈长方形分布；两个收发探头上下对称分布在电路板的上下两侧；四只引脚和晶振的对称轴分别与两个收发探头的对称轴重合；电路板通过主体卡口与转轴连接，衔接完成后的电路板在外力的作用下可以绕着转轴旋转；在转轴的中部覆盖有防滑塑料制品，形成防滑柱；底座是一个四周平滑的长方体，在其底部对称中心处设置有一个螺孔，螺孔大小刚好可以让螺钉穿过；底座通过底座卡口与转轴连接，衔接完成后的底座在外力的作用下可以绕着转轴旋转；主体卡口、底座卡口、转轴连接完成后，在外力的作用下电路板可以绕着转轴旋转，旋转的角度介于-90o～90o之间，一旦失去外力转轴就会卡紧，电路板与底座的相对位置将不会再被改变。
所述的可旋转超声波模块，在防滑柱的侧壁上设置有防滑波纹。可旋转超声波模块螺钉的头部镶嵌在底座内，螺钉不可旋转；收发探头的型号可以是HC-SR04。
本发明可旋转超声波模块把可卡紧旋转接头和超声波模块衔接起来，使得超声波模块可以绕着旋转接头的底座在垂直于底面的一个平面内前后旋转，并可在失去外力的情况下，使其固定在-90o～90O之间的任何一个角度值上。通过在旋转接头底座处设置一枚螺钉，使得旋转接头可以绕着螺钉旋转，进而带动超声波模块在平行于底面的一个平面内实现在-180o～180O角度值之间前后旋转。这样超声波模块便能在平面上半球的空间内实现定位，解决了目前同类模块没有旋转接头或有旋转接头但接头不能使超声波模块旋转后固定在某个位置上的缺陷，使得产品使用率和工作效率得到提高。
附图说明
图1为本发明可旋转超声波模块的主视图。
图2为本发明可旋转超声波模块的左视图。
图中：1—固定孔，2—收发探头，3—晶振，4—引脚，5—主体卡口，6—转轴，7—底座卡口，8—防滑柱，9—底座，10—螺钉，11—电路板。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明可旋转超声波模块包括主体和底座9两部分，主体部分包括收发探头2、晶振3、引脚4、电路板11，在电路板11四个角上分别设置有一个固定孔1，四个固定孔1呈长方形分布；两个收发探头2上下对称分布在电路板的上下两侧；四只引脚4和晶振3的对称轴分别与两个收发探头2的对称轴重合；电路板11通过主体卡口5与转轴6连接，衔接完成后的电路板11在外力的作用下可以绕着转轴6旋转；在转轴6的中部覆盖有防滑塑料制品，形成防滑柱8；底座9是一个四周平滑的长方体，在其底部对称中心处设置有一个螺孔，螺孔大小刚好可以让螺钉10穿过；底座9通过底座卡口7与转轴6连接，衔接完成后的底座9在外力的作用下可以绕着转轴6旋转；主体卡口5、底座卡口7、转轴6连接完成后，在外力的作用下电路板11可以绕着转轴6旋转，旋转的角度介于-90o到90o之间，一旦失去外力转轴就会卡紧，电路板11与底座9的相对位置将不会再被改变。
本发明的安装步骤：首先，在主体装置上保留一个既能容下整个超声波模块又不阻挡超声波模块收发信号的空位；接着把本发明可旋转超声波模块移入已设置好的空位中，调整好底座9的方位后，通过螺钉10把底座9固定在主体上；最后，左手按住防滑柱8，右手捏着电路板11在垂直于底面的一个平面内前后旋转，并在确定位置后放手，安装结束。
HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：(1)采用IO口TRIG 触发测距，给至少10us 的高电平信号; (2)模块自动发送8 个40khz 的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，计算公式为：测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。
综上所述，本发明可旋转超声波模块结构简单，使用起来灵活方便，解决了目前同类模块没有旋转接头或有旋转接头但接头不能使超声波模块旋转后固定在某个位置上的缺陷，使得资源的利用率和工作效率得到较大幅度的提高。
Claims (3)
1.可旋转超声波模块，包括主体和底座（9）两部分，其特征在于：主体部分包括收发探头（2）、晶振（3）、引脚（4）、电路板（11），在电路板四个角上分别设置有一个固定孔（1），固定孔呈长方形分布；两个收发探头（2）上下对称分布在电路板的上下两侧；四只引脚(4)和晶振（3）的对称轴分别与两个收发探头（2）的对称轴重合；电路板（11）通过主体卡口（5）与转轴（6）连接，衔接完成后的电路板（11）在外力的作用下可以绕着转轴（6）旋转；在转轴（6）的中部覆盖有防滑塑料制品，形成防滑柱（8）；底座（9）是一个四周平滑的长方体，在其底部对称中心处设置有一个螺孔，螺钉（10）穿螺孔过；底座（9）通过底座卡口（7）与转轴（6）连接，衔接完成后的底座（9）在外力的作用下可绕转轴（6）旋转；主体卡口（5）、底座卡口（7）、转轴（6）连接完成后，在外力的作用下电路板（11）可以绕着转轴（6）旋转，旋转的角度介于-90o～90o之间。
2.根据权利要求1所述的可旋转超声波模块，其特征在：在防滑柱（8）的侧壁上设置有防滑波纹。
3.根据权利要求1所述的可旋转超声波模块，其特征在：螺钉（10）的头部镶嵌在底座（9）内，螺钉不可旋转。
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