CN101203067B - 振动传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种振动传感器，包括壳体，安装在壳体内的磁铁，与磁铁配合构成磁回路的轭铁，壳体的外周是支撑部件，支撑部件上固定有振动膜片，振动板安装在振动膜片上，线圈位于磁回路中驱动振动膜片振动或由振动膜片振动导致其中产生感应电流，其特征在于，支撑部件采用弹性结构。本发明通过改变支撑部件为弹性元件，减小了对振动膜片的约束，可以有效的提高振动传感器的振幅和输出效果或对振动的感应，减小电源消耗，利于振动传感器在小型便携设备上应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动传感器，特别是一种贴在使用者头部将音频的振动信号通过头骨传递而让使用者听到声音或能通过头骨的传递将使用者说话时产生的振动信号转换成电信号的振动传感器。
背景技术
骨传导扬声器是一种将电子信号转化为振动并将振动通过骨骼传递到听骨的装置，现有的骨传导扬声器有着各种各样的结构。现有的骨传导扬声器主要存在着扬声器尺寸较大、振幅较小和需要较大的电源容量才能满足需求的问题。
为此，在中国发明专利01808206.8中公开了一种骨传导传感器和骨传导头戴送受话器。该骨传导传感器包括：板形轭铁，受弯曲而于轭铁两端形成一对切口部；安装在切口部的中央延伸部上的话音线圈；设置在话音线圈之间的磁铁和矩形平行六面体板；以及与板下部微微隔开的膜片。该骨传导传感器的优点在于：通过将话音线圈固定在轭铁的两中央延伸部上而将电信号转换成磁吸引力和排斥力，并将磁铁和板置于话音线圈之间，借助话音线圈和由施加在话音线圈上的电流变化产生的磁吸引力和排斥力来振动膜片，可以提高输出效率、降低噪声并且显著减小失真，与普通膜片相比其重量显著减小。
在中国发明专利本发明02801412.X中公开了一种扬声器，该扬声器，壳体的正面由防水的振膜封闭地密封，音圈从所述振膜处向内凸出，并且具有被安装到音圈的部分和永磁体的磁路部分被固定于壳体中的第一弹性板上。第一弹性板设有多个通孔，并且安装部分通过由弹性材料制成的第一连接元件与振膜连接。另一方面，惯性元件被固定于第二弹性板上，该第二弹性板在壳体中与第一弹性板相对设置，并且第二弹性板通过由弹性材料制成的第二连接元件与第一弹性板连接。该扬声器通过减少组件的数量可经济地生产该扬声器。
但是在现有技术的骨传导扬声器结构中，还存在着一个共同的问题就是，骨传导扬声器需要专用的放大电路及电源，这对于应用于便携设备的骨传导扬声器来说是非常不方便的。而采用类似结构的现有的骨传导麦克风同样不能同时满足接收振动灵敏度和摒弃环境噪音的要求。
发明内容
本发明的目的在于：针对于现有技术的不足，提供一种可以降低电源消耗，并且具有适当输出振幅或对振动反应灵敏的振动传感器。
本发明的技术方案是：
一种振动传感器，包括壳体，安装在壳体内的磁铁，与磁铁配合构成磁回路的轭铁，壳体的外周是支撑部件，支撑部件上固定有振动膜片，线圈位于磁回路中驱动振动膜片振动或由振动膜片振动导致其中产生感应电流，振动板安装在振动膜片或壳体上用于增加振动部分质量和传递振动至外部，其特征在于，支撑部件采用弹性结构。
本发明的附加的优选技术方案如下：
一种具体的振动传感器结构为：轭铁作为壳体的底板，所述的磁铁固定在轭铁上，线圈套装在磁铁外部，支撑部件固定在轭铁外周。
另一种具体的振动传感器结构为：所述的磁铁和轭铁构成的磁场包括中心磁极和环绕着中心磁极的环状磁极(也可以由轭铁所构成)，中心磁极和环状磁极间相对面的磁极磁性相反，线圈位于中心磁极和环状磁极之间切割磁力线，线圈和磁铁分别安装在振动膜片和轭铁上。
振动膜片上靠近边缘的部位为波纹状。
支撑部件靠近振动膜片连接的部位为波纹状。
支撑部件由轭铁向上延伸，经过不少于一个弯曲部分后尾端与振动膜片固定在一起。
振动膜片与支撑部件是一个一体成形的弹性元件。
振动膜片的一端固定在支撑部件上，另一端为自由端。
本发明的有益效果是：通过改变支撑部件为弹性元件，减小了对振动膜片的约束，可以有效的提高振动传感器的振幅和输出效果或者对于振动的感应效果，减小电源消耗，利于振动传感器在小型便携设备上应用。
附图说明
图1是本发明的振动传感器的剖视图。
图2是图1所示的振动传感器的俯视图。
图3是另一实施例的振动传感器的剖视图。
图4是一个支撑部件的主视图。
图5是一个振动膜片的主视图。
其中，附图标记：1为线圈，2为磁铁，3为底板，4为支撑部件，5为弯曲部分，6为振动膜片上的波纹部分，7为振动膜片，8为振动板，9为支撑部件上的波纹部分，10为连接块，11为镂空部分，12为环状磁极，13为轭铁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种振动传感器，底部是圆盘状的轭铁作为底板3，在轭铁底板3中央固定有磁铁2，二者共同形成磁场回路，4个弹性片制成的支撑部件4均布的固定在底板3边缘，在支撑部件4的靠近项部位置设有弯曲部分5，用于增加弹性效果，振动膜片7的4个端部分别固定在4个支撑部件4的顶部，振动膜片7上靠近边缘的部分设有波纹部分6，目的也是为了方便选择振动膜片的材料，减少振动的阻尼，在振动膜片7上固定有振动板8，线圈1套装在磁铁2外围与磁铁配合将电信号变化转化为磁场变化从而推动膜片振动，振动膜片带动振动板振动将振动传递至人的头骨，最终使使用者的听骨振动听到声音。
在实施例1中，一种可以替换的支撑部件如图4所示，将该支撑部件4的底部固定在底部3上，振动膜片7固定在该支撑部件4顶部。在本例中，为了结构简化也可以省去弯曲部分5和波纹部分6，只需将支撑部件4用弹性元件替代，既可以达到减少振动阻尼的效果。并且为了进一步简化安装结构，振动膜片7和支撑部件4可以采用一体成形的弹性片。
进而从实施例1进行改进，也可以仅将振动膜片7的一端固定在支撑部件4上，另一端设为自由端，可以使得的弹性膜片的振动幅度进一步加大。
实施例2
如图3所示，一种振动传感器，底部是圆盘状的底板3，底板3同时也作为增加振动部分的振动板，弹性片制成的支撑部件4固定在底板3底部并向上延伸弯曲后与振动膜片7固定在一起，在支撑部件4的顶部与振动膜片7相连接的部分设有用于增加弹性效果的波纹部分9，磁铁2通过连接块10固定在振动膜片7下方，磁铁2与轭铁13二者共同构成包括中心磁极和环绕着中心磁极的环状磁极12(也可以由轭铁所构成)，中心磁极和环状磁极12之间相对面的磁极磁性相反，固定在底板3上的线圈1位于中心磁极和环状磁极之间切割磁力线，带动振动膜片7的上下振动。
实施例2中，也可以将线圈1固定在振动膜片7下方，而将磁铁2和轭铁13二者共同构成包括中心磁极和环绕着中心磁极的环状磁极12固定在底板3上，可以实现同样的效果。
在上述实施例中一种优选的振动膜片7如图5所示，在振动膜片7上设有镂空部分11，镂空的部分11的形状近似是绕中心点的同心圆环，该结构可以优化振动膜片7的弹性。
在上述实施例中的振动传感器可以输入电流信号由线圈引起磁场变化，推动振动膜片振动作为骨传导扬声器；也可以由振动膜片感受骨骼的振动，带动线圈在磁场中相对运动，从而将振动转化为电信号输出作为骨传导麦克风使用。
Claims (1)
1. 一种振动传感器，包括壳体，安装在壳体内的磁铁，与磁铁配合构成磁回路的轭铁，壳体的外周是支撑部件，所述支撑部件由弹性片制成，支撑部件上固定有振动膜片，线圈位于磁回路中驱动振动膜片振动或由振动膜片振动导致其中产生感应电流，振动板安装在振动膜片或壳体上用于增加振动部分质量和传递振动至外部，中心磁极和环状磁极之间相对面的磁极磁性相反，其特征在于，所述振动膜片上的所述线圈位于所述中心磁极和环状磁极之间切割磁力线；所述振动膜片上设置有镂空部分（11），镂空部分关于振动膜片的中心呈对称分布。
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