CN113405648B - 一种变应力式振动传感器 - Google Patents

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孙文
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罗洋
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/02—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by magnetic means, e.g. reluctance

Abstract

本发明为一种变应力式振动传感器，包括应力螺杆，所述应力螺杆长度方向上均匀缠绕有感应线圈，所述应力螺杆内连接有螺纹杆，所述螺纹杆两端通过螺母一与所述螺纹杆锁紧，所述感应线圈与电信号传感器信号连接。本发明通过螺纹杆传至应力螺杆上产生变应力，并转化为电信号，使得车辆的电脑可以更好的识别路况信息，从而提高车辆的舒适性和操控性。

Description

一种变应力式振动传感器
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种变应力式振动传感器。
背景技术
振动传感器是用于检测冲击力或者加速度的传感器，通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件，也有采用别的材料和方法可以进行检测的传感器。
振动传感器的好坏取决于振动量的大小，振动量一般指的是振动强弱程度的量，也包括振动的速度、加速度、位移、误差等。在选择的时候要根据一定的标准进行选择。同时它的工作效率，对机械量的转化能力要作为选择的标准。也要考虑被测试对象的材料、磁场、成分等因素。
现今市面上的振动传感器测量振动有三种方法：机械式测量方法，光学式测量方法和电测方法，它们都是经过振动传感器、信号放大电路和显示记录三个环节来完成的。
其中振动传感器大都使用电涡流式传感器，即一种相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0～10kHZ)，线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量。
其中传感器材料是传感器技术的重要基础，随着材料科学的进步，人们可制造出各种新型传感器从而提高传感器性能和拓展传感器的应用范围。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器，光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器，用陶瓷制成压力传感器。陶瓷电容式压力传感器是一种无中介液的干式压力传感器。采用先进的陶瓷技术，厚膜电子技术，其技术性能稳定，年漂移量的满量程误差不超过0.1％，温漂小，抗过载更可达量程的数百倍。
但如今运用于的振动测量传感器大多采用较为复杂的结构，且价格昂贵，而普及较广的振动测量传感器在测量方面又不太精确，所以本发明对当前的振动测量传感器进行了重新的构建。
发明内容
本发明为了解决如今运用于的振动测量传感器大多结构复杂的问题，本发明提供了一种变应力式振动传感器，包括应力螺杆，所述应力螺杆长度方向上均匀缠绕有感应线圈，所述应力螺杆内连接有螺纹杆，所述螺纹杆两端通过螺母一与所述螺纹杆锁紧，所述感应线圈与电信号传感器信号连接。
作为优选，所述感应线圈均匀分布在所述应力螺杆上。为了方便测试感应螺杆每个点的应力变化，在应力螺杆上均匀分布感应线圈，每一圈感应线圈为一个单元，每个单元分别与电信号传感器信号连接。
进一步地，两个所述螺母一施加给所述螺纹杆的预紧力为500公斤。预紧力不足500公斤，螺母一与螺纹杆之间会有间隙。预紧力为500公斤，减少了振动力所产生的扭矩对测量结果的影响。
作为优选，其中一个所述螺母一的尺寸比另一个所述螺母一的尺寸大。一边的螺母一采用较大的尺寸，减少了两边压力所产生的扭矩。
进一步地，所述螺纹杆上还固定有螺母二，所述螺母二位于所述螺母一的外侧。螺母二用于安装应力螺杆，将应力螺杆锁在汽车上，同时螺母二在锁止的时候，可以防止螺母一松动。螺母二可以在安装时调节安装长度，提高应用范围。
进一步地，所述应力螺杆上均匀开设有若干凹槽，所述凹槽内缠绕有所述感应线圈。
作为优选，所述应力螺杆的材质为压电材料。
进一步地，所述应力螺杆与所述螺纹杆螺纹固定连接。
有益效果:1、本发明通过螺纹杆传至应力螺杆上产生变应力，并转化为电信号，使得车辆的电脑可以更好的识别路况信息，从而提高车辆的舒适性和操控性。
2、本发明两端设置有螺母一，提高了应力螺杆的扭矩，同时也降低了螺纹杆传递到应力螺杆的振动力的损失。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构另一示意图；
图中：1、应力螺杆；2、感应线圈；3、螺纹杆；4、螺母一；5、螺母二。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例1
一种变应力式振动传感器，如图1所示，包括应力螺杆1，所述应力螺杆1长度方向上均匀缠绕有感应线圈2，所述应力螺杆1内连接有螺纹杆3，所述螺纹杆3两端通过螺母一4与所述螺纹杆3锁紧，所述感应线圈2与电信号传感器信号连接。
所述感应线圈2均匀分布在所述应力螺杆1上。为了方便测试感应螺杆每个点的应力变化，在应力螺杆1上均匀分布感应线圈2，每一圈感应线圈2为一个单元，每个单元分别与电信号传感器信号连接。
两个所述螺母一4施加给所述螺纹杆3的预紧力为500公斤。预紧力不足500公斤，螺母一4与螺纹杆3之间会有间隙。预紧力为500公斤，减少了振动力所产生的扭矩对测量结果的影响。
所述螺纹杆3上还固定有螺母二5，所述螺母二5位于所述螺母一4的外侧。螺母二5用于安装应力螺杆1，将应力螺杆1锁在汽车上，同时螺母二5在锁止的时候，可以防止螺母一4松动。螺母二5可以在安装时调节安装长度，提高应用范围。
所述应力螺杆1上均匀开设有若干凹槽，所述凹槽内缠绕有所述感应线圈2。
所述应力螺杆1的材质为压电材料。
所述应力螺杆1与所述螺纹杆3螺纹固定连接。
工作原理：本实施例将若干电信号感应线圈2均匀嵌入100毫米，直径为15毫米的应力螺杆1的凹槽中，并通过导线连接至电信号传感器，将一根长150毫米，直径为6毫米的螺纹杆3两端具有长度为28毫米的螺纹通过螺纹连接旋入应力螺杆1中，将两个长10毫米，直径为12毫米的螺母一4旋至应力螺杆1的两端，并将应力螺杆1固定于螺纹杆3中间；保证螺母一4给应力螺杆1的预紧力为500公斤，最后将螺母二5旋至螺纹杆3的两端，以调节本发明所固定的位置。当本发明固定好位置后，产生振动通过螺纹杆3传递到应力螺杆1产生应变力，产生的应变力通过感应线圈2进行信号放大，最后通过电信号传感器进行信号放大处理，最后通过电信号传感器给予的电信号变化来向车辆的电脑识别路况信息，从而调节减震器的软硬程度来达到更高的舒适性和操控性。
实施例二
与上述实施例一不同在于：如图2所示，其中一个所述螺母一4的尺寸比另一个所述螺母一4的尺寸大。一边的螺母一4采用较大的尺寸，减少了两边压力所产生的扭矩。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种变应力式振动传感器，其特征在于：包括应力螺杆(1)，所述应力螺杆(1)长度方向上均匀缠绕有感应线圈(2)，所述应力螺杆(1)内连接有螺纹杆(3)，所述螺纹杆(3)两端通过螺母一(4)与所述螺纹杆(3)锁紧，所述感应线圈(2)与电信号传感器信号连接；所述感应线圈(2)均匀分布在所述应力螺杆(1)上；两个所述螺母一(4)施加给所述螺纹杆(3)的预紧力为500公斤；所述螺纹杆(3)上还固定有螺母二(5)，所述螺母二(5)位于所述螺母一(4)的外侧；所述应力螺杆(1)上均匀开设有若干凹槽，所述凹槽内缠绕有所述感应线圈(2)。
2.根据权利要求1所述的变应力式振动传感器，其特征在于：其中一个所述螺母一(4)的尺寸比另一个所述螺母一(4)的尺寸大。
3.根据权利要求1所述的变应力式振动传感器，其特征在于：所述应力螺杆(1)的材质为压电材料。
4.根据权利要求1所述的变应力式振动传感器，其特征在于：所述应力螺杆(1)与所述螺纹杆(3)螺纹固定连接。
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