CN113063493A - 振动传感器的测试系统和测试方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种振动传感器的测试系统和测试方法，该测试方法采用该测试系统进行振动传感器的气导敏感度测试和机械振动敏感度测试，该测试系统包括硬化固化依次连接的振动盘、金属底座、电路板，电路板上包括用于安装待测振动传感器的待测振动传感器安装位，振动盘连接振动驱动装置，可根据振动驱动装置的驱动而振动。本发明提供的振动传感器的测试系统的振动盘、金属底座和电路板硬化固化连接，可保障振动传导的可靠性，保障电路板上安装的待测振动传感器接收的振动与设定的振动保持一致，保障了机械振动敏感度测试的可靠性，为振动传感器的测试提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体地，涉及振动传感器的测试系统和测试方法。
背景技术
常规微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS)麦克风(即硅麦)是靠空气振动传导声音进行工作的。
在外界环境变得嘈杂时，靠空气振动传导获得的声音信息噪声多，因而一些麦克风的振动传感器不仅对空气传导的振动敏感，还可对固体振动传导的振动敏感，以在特殊环境中可通过固定传导接收声音信息是的输入。
其中，在现有技术中，振动传感器的空气传导的振动敏感度的测试标定可与常规的MEMS麦克风的测试标定方法进行标定，但其机械振动敏感度的测试标定尚未明确。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种振动传感器的测试系统和测试方法，从而明确振动传感器的测试标定，为既敏感空气传导振动又敏感机械振动的振动传感器的测试提供便利。
根据本发明的一方面，提供一种振动传感器的测试系统，包括：
振动盘，与振动驱动装置连接，用于根据振动驱动装置的驱动而振动；
金属底座，固定在所述振动盘上；
电路板，固定在所述金属底座上，包括待测振动传感器安装位，所述待测振动传感器在测试时安装在所述待测振动传感器安装位中；
分析器，用于根据所述待测振动传感器在所述振动盘振动时的输出，以及所述振动盘振动时的振动频率，对所述待测振动传感器的机械振动敏感度进行标定，其中，
所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接为硬化固化连接。
可选地，所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接包括胶水连接，且所用胶水为固化后硬化的胶水。
可选地，所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接为焊接。
可选地，所述振动盘的振动为垂直振动。
可选地，所述金属底座的底部包括凸台，所述金属底座通过所述凸台与所述振动盘固定连接。
可选地，还包括：
隔音结构，用于隔断所述待测振动传感器对空气传导的声音的接收。
可选地，所述振动盘包括凹腔，所述金属底座、所述电路板和所述待测振动传感器均位于所述凹腔中。
可选地，所述金属底座和所述电路板均为圆形。
可选地，所述电路板的尺寸小于或等于所述金属底座的尺寸。
根据本发明的另一方面，提供一种振动传感器的测试方法，包括：
采用根据本发明提供的振动传感器的测试系统进行机械振动敏感度测试，以获得所述待测传感器的机械振动敏感度；
采用根据本发明提供的振动传感器的测试系统进行空气传导振动敏感度测试，以获得所述待测传感器的空气传导振动敏感度。
本发明提供的振动传感器的测试系统包括硬化固化依次连接的振动盘、金属底座、电路板，电路板上包括用于安装待测振动传感器的待测振动传感器安装位，振动盘连接振动驱动装置，可根据振动驱动装置的驱动而振动，振动盘、金属底座和电路板硬化固化连接，可保障振动传导的可靠性，保障电路板上安装的待测振动传感器接收的振动与设定的振动保持一致，保障机械振动敏感度测试的可靠性，为振动传感器的机械振动敏感度的测试提供了便利。
本发明提供的振动传感器的测试方法采用本发明提供的测试系统进行气导敏感度测试和机械振动敏感度测试，采用同一套系统进行测试，测试方便，明确了既敏感气导又敏感振动的振动传感器的一般标定方法，为振动传感器的测试标定提供了便利。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出了根据现有技术的麦克风测试标定原理示意图；
图2A和图2B示出了根据本发明实施例的振动传感器的测试系统的部分结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1示出了根据现有技术的麦克风测试标定原理示意图；
如图1所示，对麦克风的敏感度的测试标定在消音室100中进行，消音室100包括：支撑平台110，用于固定放置麦克风10；喇叭120，用于提供标准声源，高度与支撑平台110上固定的麦克风10的高度一致；标准金咪130，靠近麦克风10设置，可固定在支撑平台110上，用于校准声场，麦克风10前方设置有防风罩140，避免喇叭120的音振引起的风动对麦克风10的干扰，音频分析器200的输出端口210连接喇叭120，输入端口220分别连接麦克风10和标准金咪130的输出。
图2A和图2B示出了根据本发明实施例的振动传感器的测试系统的部分结构示意图。
参照图2A和图2B，本发明实施例的振动传感器的测试系统的测试组件300包括电路板310、金属底座320、振动盘330，金属底座320与振动盘330固定连接，电路板310与金属底座320固定连接，电路板310上包括待测振动传感器安装位，用于振动传感器11的固定安装。其中，电路板310、金属底座320和振动盘330之间的连接通过胶水连接，且采用的胶水为固化后硬化的胶水，以保障传导的振动同步一致，与设定的振动频率一致，保障测试的可靠性。其中，测试组件300放置在消音室中进行机械振动敏感度测试，以避免空气传导的干扰。在可选实施例中，振动盘330、金属底座320和电路板310之间的连接为焊接。
振动盘330与振动驱动装置(图中未示出)连接，以根据振动驱动装置的驱动而按照设定的频率振动，在本实施例中，为与Z轴方向平行的垂直方向的垂直振动。
在本实施例中，金属底座320和电路板310为圆形，电路板310的截面尺寸小于或等于金属底座320的截面尺寸，可避免电路板310的边沿由金属底座320的边缘凸出，避免该凸出部分在振动时与空气摩擦造成干扰，以保障实际振动与设定的振动一致。
在本实施例中，金属底座320、电路板310和安装好的振动传感器11均位于振动盘330的凹腔中，可降低外部干扰。
金属底座320的底部设置由凸台321，金属底座320通过该凸台321与振动盘330连接，便于金属底座320与振动盘330的拆卸工装。
进行机械振动敏感度测试时，设定振动驱动装置的振动频率，驱动测试组件300振动，分析器接收振动传感器11的输出，分析获得振动传感器11的机械振动敏感度。
其中，振动传感器11还通过隔音结构隔断对空气传播的声音的接收，降低测试组件300在高频振动中在空气中发出的声音对机械振动敏感度测试的干扰，在可选实施例中，隔音措施例如通过固体罩包覆振动传感器11，通过胶带盖住振动传感器11，或通过胶质材料覆盖包覆振动传感器11，可在机械振动敏感度测试中有效隔断振动传感器11对空气传播的声音的接收，且可便于接触隔断，便于空气传导振动敏感度测试。
本发明实施例的振动传感器的测试系统还可用于振动传感器的空气传导振动敏感度(气导敏感度)测试，气导敏感度的测试可参照图1所示的麦克风敏感度的测试，在根据本发明实施例的振动传感器的测试系统的测试组件300的气导敏感度测试中，振动驱动装置不输出驱动，保障振动盘330的静止，保障测试组件300无机械振动，将测试组件300整体置于消音室中，设置喇叭沿Z轴反方向朝向振动传感器11，喇叭连接分析器的输出，振动传感器11通过电路板310输出传感结果至分析器，进行气导敏感度测试。
其中，电路板310可方便标准金咪的固定设置，用于气导敏感度测试中的声场校准。
其中，对应量产的大量振动传感器，对其气导敏感度的测试成本低，可大量测试，并通过抽测的方式测量其机械振动敏感度，根据气导敏感度和机械振动敏感度之间的关联性可获得批量振动传感器的标定性能，以降低量产的振动传感器的测试成本。
其中，对振动传感器11的噪声的测试可隔绝测试组件300的机械振动和通过隔音结构隔断振动传感器11对空气传播的声音的接收，以在隔绝机械振动和空气中的声音的环境下进行测试，实现对振动传感器11的噪声测试。
对振动传感器11的测试可获得其量程和线性度，具体标定测试可通过气导方式标定，也可通过机械振动方式标定，采用本发明实施例的振动传感器的测试系统可方便地实现机械振动敏感度测试和气导振动敏感度测试，实现对振动传感器11的有效测试标定。其中，气导和机械传导的传导路径不同，其频率响应分别测试，在测试气导敏感度时隔绝机械振动，在测试机械传导敏感度时隔断声音的空气传导路径，可保障其测试的可靠性。
本发明提供的振动传感器的测试系统包括硬化固化依次连接的振动盘、金属底座、电路板，电路板上包括用于安装待测振动传感器的待测振动传感器安装位，振动盘连接振动驱动装置，可根据振动驱动装置的驱动而振动，振动盘、金属底座和电路板硬化固化连接，可保障振动传导的可靠性，保障电路板上安装的待测振动传感器接收的振动与设定的振动保持一致，保障机械振动敏感度测试的可靠性。
本发明提供的振动传感器的测试方法采用本发明提供的测试系统进行气导敏感度测试和机械振动敏感度测试，采用同一套系统进行测试，测试方便，明确了既敏感气导又敏感振动的振动传感器的一般标定方法，为振动传感器的测试标定提供了便利。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种振动传感器的测试系统，包括：
振动盘，与振动驱动装置连接，用于根据振动驱动装置的驱动而振动；
金属底座，固定在所述振动盘上；
电路板，固定在所述金属底座上，包括待测振动传感器安装位，所述待测振动传感器在测试时安装在所述待测振动传感器安装位中；
分析器，用于根据所述待测振动传感器在所述振动盘振动时的输出，以及所述振动盘振动时的振动频率，对所述待测振动传感器的机械振动敏感度进行标定，其中，
所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接为硬化固化连接。
2.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接包括胶水连接，且所用胶水为固化后硬化的胶水。
3.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述金属底盘、所述振动盘和所述电路板之间的连接为焊接。
4.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述振动盘的振动为垂直振动。
5.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述金属底座的底部包括凸台，所述金属底座通过所述凸台与所述振动盘固定连接。
6.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，还包括：
隔音结构，用于隔断所述待测振动传感器对空气传导的声音的接收。
7.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述振动盘包括凹腔，所述金属底座、所述电路板和所述待测振动传感器均位于所述凹腔中。
8.根据权利要求1所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述金属底座和所述电路板均为圆形。
9.根据权利要求8所述的振动传感器的测试系统，其中，
所述电路板的尺寸小于或等于所述金属底座的尺寸。
10.一种振动传感器的测试方法，包括：
采用根据权利要求1至9任一项所述的振动传感器的测试系统进行机械振动敏感度测试，以获得所述待测传感器的机械振动敏感度；
采用根据权利要求1至9任一项所述的振动传感器的测试系统进行空气传导振动敏感度测试，以获得所述待测传感器的空气传导振动敏感度。
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