CN206369746U - 一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，包括底座、外壳、上盖、电路板、质量块、压电陶瓷、电缆线和套环；外壳安装在底座上形成上端开口的容置腔，电路板安装在外壳上置于容置腔中；压电陶瓷安装在底座上，而质量块套接在压电陶瓷上，质量块与电路板连接；上盖安装在外壳上端封闭容置腔，套环安装在外壳上，而电缆线套接在套环中与电路板连接。本实用新型结构紧凑，重量轻，频率响应范围宽，精度高，相位角小以及耐温范围宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及压电式加速度传感器，尤其是指一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器。
背景技术
加速度传感器是将加速度、振动、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。压电式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。
现有技术中，小型化IEPE压电式加速度传感器，其重量约为3.5-8.5g，尺寸在Φ8以上，工作温度在-40℃至120℃，相位角未能在频响范围内达到±5°。
现有IEPE压电加速度传感器在重量、尺寸、幅频特性、工作温度及相位角等性能方面有待进一步提升，以利于该类传感器在模态分析、环境应力筛选、机械振动、产品响应测试、狭小空间的通用振动、碰撞等测试应用的拓展。
随着模态分析的逐步发展以及小尺寸物体或狭小空间振动测试的需求日益凸显，对于尺寸小、质量轻的高性能压电加速度传感器的使用要求也越来越高，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其结构紧凑，重量轻，频率响应范围宽，精度高，相位角小以及耐温范围宽。
为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：
一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，包括底座、外壳、上盖、电路板、质量块、压电陶瓷、电缆线和套环；外壳安装在底座上形成上端开口的容置腔，电路板安装在外壳上置于容置腔中；压电陶瓷安装在底座上，而质量块套接在压电陶瓷上，质量块与电路板连接；上盖安装在外壳上端封闭容置腔，套环安装在外壳上，而电缆线套接在套环中与电路板连接。
进一步，底座为设有中心轴的阶梯圆台。
进一步，压电陶瓷套接在底座的中心轴上。
进一步，质量块、压电陶瓷及底座同轴设置。
进一步，电缆线与套环压接固定后，在套环端口的电缆线上涂胶密封。
进一步，套环与外壳焊接连接，焊接后的外壳内侧用胶水填充密封。
进一步，外壳与底座焊接连接。
进一步，电路板为圆形的电荷放大调理电路板，圆形的电荷放大调理电路板安装并用胶固定于外壳支架上，与压电陶瓷和质量块不直接接触。
进一步，上盖与外壳焊接连接。
采用上述方案后，本实用新型电路板安装在外壳上置于容置腔中，压电陶瓷安装在底座上，而质量块套接在压电陶瓷上，质量块与电路板连接，套环安装在外壳上，而电缆线套接在套环中与电路板连接，其结构紧凑，重量轻，频率响应范围宽，精度高，相位角小以及耐温范围宽。
经测试，本实用新型尺寸为φ7.1x6.6mm，重量小于0.8克（不含线缆），幅频特性可达1Hz-12KHz ±5%，相位角在频响范围内仅±5°，工作温度范围可达-55℃至125℃。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
标号说明
底座11 中心轴111
外壳12 上盖13
电路板2 质量块3
压电陶瓷4 电缆线5
套环6。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。
请参阅图1所述，本实用新型揭示的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，包括底座11、外壳12、上盖13、电路板2、质量块3、压电陶瓷4、电缆线5和套环6。
外壳12安装在底座11上形成上端开口的容置腔，外壳12与底座11通常焊接连接。电路板2安装在外壳12上置于容置腔中，电路板2为圆形、双面贴片的电荷放大调理电路。电路板2安装于外壳12的支架上，与质量块3、压电陶瓷4均不直接接触，并用胶固定于外壳12上。
压电陶瓷4安装在底座11上，底座11为设有中心轴111的阶梯圆台。压电陶瓷4套接在底座11的中心轴111上，而质量块3套接在压电陶瓷4上，优选为，质量块3、压电陶瓷4及底座11同轴设置。质量块3与电路板2连接。压电陶瓷4的内壁通过胶粘方式固定于底座11上。
上盖13安装在外壳12上端封闭容置腔，上盖13与外壳12焊接连接。套环6安装在外壳12上，而电缆线5套接在套环6中与电路板2连接。套环6与外壳12焊接连接，焊接处胶水填充密封。
本实用新型在装配时，电缆线5剥掉外皮后将其屏蔽层翻折，将屏蔽层翻折部分套入套环6中，压接电缆线5与套环6，保证电缆线5与套环6的强度，同时将电缆线5的芯线剪短，锡焊漆包线，涂胶处理；套环6与外壳12焊接后，在外壳12焊接处的内壁上进行填胶密封处理；压电陶瓷4与质量块3以胶粘方式固定一起，而后，同样以胶粘方式，将压电陶瓷4及质量块3固定于底座11上，形成子组件，最后，外壳12与子组件的底座11通过焊接相连结；电路板2预留穿线孔，将子组件上的信号输出以及电路板2的输出信号线焊到相应位置，电路板2上涂抹胶水，使其固结于外壳12上；将上盖13与前述装配完成的外壳12焊接一体。
本实用新型电路板2安装在外壳12上置于容置腔中，压电陶瓷4安装在底座11上，而质量块3套接在压电陶瓷4上，质量块3与电路板2连接，套环6安装在外壳12上，而电缆线5套接在套环6中与电路板2连接，其结构紧凑，重量轻，频率响应范围宽，精度高，相位角小以及耐温范围宽。
经测试，本实用新型尺寸为φ7.1x6.6mm，重量小于0.8克（不含线缆），幅频特性可达1Hz-12KHz ±5%，相位角在频响范围内仅±5°，工作温度范围可达-55℃至125℃。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (9)
1.一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：包括底座、外壳、上盖、电路板、质量块、压电陶瓷、电缆线和套环；外壳安装在底座上形成上端开口的容置腔，电路板安装在外壳上置于容置腔中；压电陶瓷安装在底座上，而质量块套接在压电陶瓷上，质量块与电路板连接；上盖安装在外壳上端封闭容置腔，套环安装在外壳上，而电缆线套接在套环中与电路板连接。
2.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：底座为设有中心轴的阶梯圆台。
3.如权利要求2所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：压电陶瓷套接在底座的中心轴上。
4.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：质量块、压电陶瓷及底座同轴设置。
5.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：电路板为圆形的电荷放大调理电路板，圆形的电荷放大调理电路板安装并用胶固定于外壳支架上，与压电陶瓷和质量块不直接接触。
6.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：外壳与底座焊接连接。
7.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：上盖与外壳焊接连接。
8.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：套环与外壳焊接连接，焊接后的外壳内侧用胶水填充密封。
9.如权利要求1所述的一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器，其特征在于：电缆线与套环压接固定后，在套环端口的电缆线上涂胶密封。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621396163.7U CN206369746U (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201621396163.7U CN206369746U (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种轻质量高精度低相位角的压电式加速度传感器 |
Publications (1)
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| CN206369746U true CN206369746U (zh) | 2017-08-01 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN206369746U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109238439A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-18 | 国网山东省电力公司淄博供电公司 | 一种磁吸附式变压器振动传感器及其检测方法 |
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2016
- 2016-12-19 CN CN201621396163.7U patent/CN206369746U/zh active Active
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