ZHCAE41 June   2024 ULC1001 , ULC1001-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1首字母缩写词
  5. 2引言
  6. 3设计原则
    1. 3.1 临界加速度
    2. 3.2 LCS 架构
    3. 3.3 设计流程
    4. 3.4 元件设计
      1. 3.4.1 镜头
      2. 3.4.2 换能器
      3. 3.4.3 薄膜
      4. 3.4.4 胶水固定装置
      5. 3.4.5 外壳
        1. 3.4.5.1 外壳盖
        2. 3.4.5.2 柔性密封剂
        3. 3.4.5.3 外壳底座
  7. 4制造原则
    1. 4.1 透镜
    2. 4.2 换能器
    3. 4.3 薄膜
    4. 4.4 胶水固定装置
    5. 4.5 外壳
  8. 5组装原则
    1. 5.1 第 1 步:用胶水将元件粘到镜头盖中
    2. 5.2 第 2 步:镜头盖及导线焊接
    3. 5.3 第 3 步:将镜头盖组装到外壳中
  9. 6示例:孔径 = 15mm 时的 CAD 制图
  10. 7资源

镜头

在摄像头镜头盖系统中,透镜是一个透明材料,它在物理上隔离了环境和摄像头镜头系统。透镜在超声波频率范围内振动,具有足够的能量来去除可能附着在透镜上的污染物(例如,雨滴、雪花、泥浆或灰尘)。

对于薄的扁平圆形透镜,谐振频率可通过以下公式估算:

方程式 2. f i j = λ i j 2 2 π r 2 E t 2 12 r ( 1 - ν 2 )

其中 f i j 是第 i 个节点直径和第 j 个节圆的固有频率,单位为 Hz。

λ i j 是第 i 个节点直径和第 j 个节圆的特征值(无单位)。

r 是透镜的半径,单位为 m。

E 是保护玻璃材料的弹性模量,单位为 N/m2

t 是保护玻璃的厚度,单位为 m。

r 是保护玻璃材料的单位面积质量,单位为 kg/m2

ν 是保护玻璃材料的泊松比(无单位)。

注: 观察结果:透镜的谐振频率随厚度增加而增加,并随着半径减小而减小。

图 3-5 显示了仅镜头的模式形状。该设计中使用了模式 (0 1) 和 (0 2) 进行清洗,这些模式具有较少的节点(蓝色区域表示位移很少)。此外,这些模式的谐振频率较低,因此所需的临界加速度较小。

 仅镜头的模式形状图 3-5 仅镜头的模式形状

材料:在应用中,所需的透镜材料必须具有以下特性:

  1. 高抗弯强度。能够承受进行清洗时的高振动应力,而不会开裂或断裂。
  2. 在摄像头成像系统使用的光波长下具有高透光率。对于汽车应用,波长可以是红外 (IR) 或可见光。

可选材料包括 N-BK7®、熔融石英玻璃、第 3 代 Gorilla® 大猩猩玻璃、聚碳酸酯、硅等等,表 3-1 中列出了这些材料的主要机械特性。TI 建议使用 CDGM HK9LGT® 作为一般镜头清洗系统材料,因为它具有良好的材料性能、成熟的制造可行性和相对较低的成本。但是,也可以使用具有类似特性的材料。

表 3-1 透镜材料的机械特性
制造商材料杨氏模量 (GPA)密度 (kg/m3)泊松比
Tosoh熔融石英玻璃 N7422000.17
康宁®第 3 代 Gorilla® 大猩猩玻璃69.323900.22
康宁第 5 代 Gorilla® 大猩猩玻璃76.724300.21
科思创聚碳酸酯2.3412000.38
SchottNBK7®8225100.206
CDGMHK9LGT®79.225200.211