CN203164199U - 一种超低频压电式加速度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超低频压电式加速度传感器,通过一紧固件将压电器件和质量块固定于一基座上,质量块顶面粘合一电路板,基座上套设一外壳,罩于压电器件和质量块外面,其上端口焊接一上盖,上盖上安装有连接器;其中,压电器件包括两个整体式电极和多个压电元件片;整体式电极包括多个相互连接的电极片,两个整体式电极的电极片交叉折叠安装,每装一个电极片配一个压电元件片错开来安装;压电器件底面和顶面分别设置有绝缘片;从两个整体式电极分别引出正负极信号线连接至电路板,再从电路板引出正负极信号线与连接器相连。内置信号放大调理电路,提高抗干扰能力,扩大频响范围,改善稳定性,保证输出信号的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及加速度传感器技术领域,尤其涉及一种超低频压电式加速度传感器。
背景技术
加速度传感器是将加速度、震动、冲击等物理现象所产生的压力转变成便于测量的电信号的测试仪器。压电加速度传感器是以压电材料为转换元件,输出与加速度成正比的电荷或电压装置。由于压电传感器具有结构简单,工作可靠等一系列优点,目前已成为冲击振动测试技术中广泛使用的一种传感器。
目前国内同类的压电式加速度传感器由于结构设计、使用材料、生产工艺等的局限性,造成产品普遍存在不稳定、频响范围窄等问题, 产品只能用于低精度测量,处于国际同类产品的低端。为了提高产品的灵敏度,常采用多片压电器件,用单片式电极连接,生产时需要多次焊接电极,效率低下,焊接不牢靠,且抗干扰能力差,检测数据精度低。
发明内容
为克服上述问题,本实用新型提出一种超低频压电式加速度传感器,提高了产品的灵敏度和可靠性,且增强了产品的抗干扰能力和稳定性。。
为达到上述目的,本实用新型所提出的技术方案为:一种超低频压电式加速度传感器,包括:基座、压电器件、质量块、外壳、上盖和连接器;所述压电器件和质量块通过紧固件固定于基座上;所述外壳套于基座上,罩于压电器件和质量块外面,其上端口焊接所述上盖,上盖上安装所述连接器;还包括一电路板,粘合于质量块顶面;所述压电器件包括两个整体式电极和多个压电元件片;所述整体式电极包括多个相互连接的电极片,两个整体式电极的电极片交叉折叠安装,每装一个电极片配一个压电元件片错开来安装;所述压电器件底面和顶面分别设置有绝缘片;从两个整体式电极分别引出正负极信号线连接至电路板,再从电路板引出正负极信号线与连接器相连。
进一步的,所述外壳与基座、外壳与上盖、上盖与连接器均通过氩弧焊密封结合。
进一步的,所述电路板包括信号放大调理电路。
进一步的,还包括一屏蔽罩和屏蔽罩底座;屏蔽罩底座置于基座上,且与基座之间设有一绝缘片;所述压电器件和质量块置于屏蔽罩底座上面,并通过紧固件将质量块、压电器件、屏蔽罩底座和绝缘片固定在基座上;所述屏蔽罩与屏蔽罩底座密封焊接,并将电路板、质量块和压电器件罩于屏蔽罩内。
本实用新型的有益效果:采用整体式电极连接多片压电元件片,采生产时可直接拗弯,减少焊接节点,提高产品的灵敏度和可靠性;内置信号放大调理电路,提高抗干扰能力,扩大频响范围,改善稳定性,保证输出信号的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的传感器实施例一结构示意图;
图2为本实用新型的传感器实施例二结构示意图;
图3为本实用新型的整体式电极示意图;
图4为本实用新型采用的压电器件结构示意图。
附图标记:1、基座;2、螺丝;3、压电器件;301、压电元件片;302、电极片;303、绝缘片;4、质量块;5、电路板;6、外壳;7、上盖;8、连接器;9、屏蔽罩底座;10、屏蔽罩;11、绝缘片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型做进一步说明。
如图1所示为本实用新型超低频压电式加速度传感器实施例一,包括:基座1、压电器件3、质量块4、外壳6、上盖7和连接器8;压电器件3和质量块4通过螺丝2锁定于基座1上;外壳6套于基座1上,罩于压电器件3和质量块4外面,其上端口焊接上盖7,上盖7上安装连接器8;还包括一电路板5,粘合于质量块4顶面;其中,压电器件3包括两个整体式电极和多个压电元件片301;整体式电极包括多个相互连接的电极片302,两个整体式电极的电极片302交叉折叠安装,每装一个电极片302配一个压电元件片301错开来安装;压电器件3底面和顶面分别设置有绝缘片303;从两个整体式电极分别引出正负极信号线连接至电路板5,再从电路板5引出正负极信号线与连接器8相连。例如该实施例中,如图4所示,先在螺丝2上套一个绝缘片303,再放置整体式电极(第一个整体式电极)的一个电极片302,电极片302上放置一个压电元件片301,压电元件片301上面放置另一个整体式电极(第二个整体式电极)的电极片302,然后再放上一个压电元件片301,该压电元件片301的极性放置方向与前一个压电元件片301的极性放置方向相反;然后将第一个整体式电极折叠,将其连续的电极片302折叠于该压电元件片301上面,再在该电极片302上放置又一压电元件片301,然后再折叠第二整体式电极,将其连续的电极片302折叠于压电元件片301上面,如此每装一个电极片302配一个压电元件片301错开来安装,且相邻压电元件片301的极性放置方向相反,即一个极性朝上另一个极性朝下,如此错开放置,最后在顶面再放置一个绝缘片303。如此,两个整体式电极一个作为正电极一个作为负电极使用,分别引出正负极信号线连接至电路板5,信号经电路板5放大调理之后,再从电路板5引出正负极信号线与连接器8相连。采用整体式电极连接多片压电元件片,采生产时可直接拗弯,减少焊接节点,提高产品的灵敏度和可靠性;内置信号放大调理电路,提高抗干扰能力,扩大频响范围,改善稳定性,保证输出信号的准确性。
如图2所示为本实用新型的实施例二,在实施例一的基础上增加了屏蔽罩10和屏蔽罩底座9;屏蔽罩底座9置于基座1上,且与基座1之间设有一绝缘片11;压电器件3和质量块4置于屏蔽罩底座9上面,并通过螺丝2将质量块4、压电器件3、屏蔽罩底座9和绝缘片11锁定在基座1上;屏蔽罩10与屏蔽罩底座9密封焊接,并将电路板5、质量块4和压电器件3罩于屏蔽罩10内,进一步提高了产品的抗干扰能力和测量精确性。
上述各实施例中,外壳6与基座1、外壳6与上盖7、上盖7与连接器8均通过氩弧焊密封结合,以有效防止电磁干扰,同时充分保证产品的气密性和防水性。
工作原理:在所需检测的位置安装本实用新型的传感器,通过环境把振动传递给该传感器,质量块4的惯性力将迫使压电器件3产生电荷,电荷通过电路板5上的放大调理电路进行信号放大调理,再经连接器8及低噪声同轴电缆传输给计算机做后续处理。采用整体式电极连接多片压电元件片,采生产时可直接拗弯,减少焊接节点,提高产品的灵敏度和可靠性;内置信号放大调理电路,提高抗干扰能力,扩大频响范围,改善稳定性,保证输出信号的准确性。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化,均为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种超低频压电式加速度传感器,包括:基座、压电器件、质量块、外壳、上盖和连接器;所述压电器件和质量块通过紧固件固定于基座上;所述外壳套于基座上,罩于压电器件和质量块外面,其上端口焊接所述上盖,上盖上安装所述连接器;其特征在于:还包括一电路板,粘合于质量块顶面;所述压电器件包括两个整体式电极和多个压电元件片;所述整体式电极包括多个相互连接的电极片,两个整体式电极的电极片交叉折叠安装,每装一个电极片配一个压电元件片错开来安装;所述压电器件底面和顶面分别设置有绝缘片;从两个整体式电极分别引出正负极信号线连接至电路板,再从电路板引出正负极信号线与连接器相连。
2.如权利要求1所述一种超低频压电式加速度传感器,其特征在于:所述外壳与基座、外壳与上盖、上盖与连接器均通过氩弧焊密封结合。
3.如权利要求1所述一种超低频压电式加速度传感器,其特征在于:所述电路板包括信号放大调理电路。
4.如权利要求1-3任一项所述一种超低频压电式加速度传感器,其特征在于:还包括一屏蔽罩和屏蔽罩底座;屏蔽罩底座置于基座上,且与基座之间设有一绝缘片;所述压电器件和质量块置于屏蔽罩底座上面,并通过紧固件将质量块、压电器件、屏蔽罩底座和绝缘片固定在基座上;所述屏蔽罩与屏蔽罩底座密封焊接,并将电路板、质量块和压电器件罩于屏蔽罩内。
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2013
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