CN206878038U - 一种压电陶瓷传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电陶瓷传感器，包括压电陶瓷芯片、压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极，所述压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极分别为压电陶瓷芯片的两端，所述压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极上均电性连接有连接导体，并通过连接导体连接有正极导线和负极导线，所述负极导线与连接导体连接面上设置有匹配层，且匹配层与压电陶瓷芯片负极通过粘结层固定连接，所述匹配层与压电陶瓷芯片之间设置有托板，所述托板与匹配层和压电陶瓷芯片固定连接。该压电陶瓷传感器，具有性能良好、生产安装方便、寿命较长的优点，适用范围广泛，易于推广。

Description

一种压电陶瓷传感器

技术领域

本实用新型属于传感器生产技术领域，具体涉及一种压电陶瓷传感器。

背景技术

传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。压电陶瓷传感器是利用压电陶瓷受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变(包括弯曲和伸缩形变)时，由于内部电荷的极化现象，会在其端面产生电荷的现象。压电陶瓷芯片是压电陶瓷传感器的重要组成部分，具有两个电极，一般是在压电陶瓷芯片的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。当压电陶瓷传感器受到沿其敏感轴向的外力作用时，就在两电极上产生极性相反的电荷，因此它相当于一个电荷源(静电发生器)。由于压电晶体是绝缘体，当它的两极端面聚集电荷时，它又相当于一个电容器。除压电陶瓷芯片外，压电陶瓷传感器还包括匹配层、导线以及外壳等。匹配层保护压电陶瓷芯片，对传感器的频率进行调节，降低压电陶瓷芯片的能量损耗。导线用于传感器与处理电路的信号传输。现有的陶瓷传感器，匹配层粘接在芯片上，由于操作时容易导致安装的匹配层倾斜，导致匹配层的与外端面与芯片电极面(粘接匹配层一端的端面)不平行，影响收发角度；传感器工作时有振动，影响寿命，易脱落；粘接的粘接剂的选择对收发超声波的效果有影响；两根导线分别与压电陶瓷芯片的两个电极连接，匹配层与压电陶瓷芯片的一个电极(通常是负极)相连，这种导线在负极端面的设置进一步导致的了匹配层的倾斜，即使采用细导线也同样难以避免；导线在负极端面，为了减小对匹配层的影响，一般不焊接而采用粘接工艺，强度低，易脱落，损害了传感器的牢固性以及使用寿命，导电性也受到一定影响；导线安装在匹配层与传感器电极之间，生产安装不便；频率调整依靠改变匹配层的厚度来实现，调整不便；传感器使用时，整体安装不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压电陶瓷传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压电陶瓷传感器，包括压电陶瓷芯片、压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极，所述压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极分别为压电陶瓷芯片的两端，所述压电陶瓷芯片正极和压电陶瓷芯片负极上均电性连接有连接导体，并通过连接导体连接有正极导线和负极导线，所述负极导线与连接导体连接面上设置有匹配层，且匹配层与压电陶瓷芯片负极通过粘结层固定连接，所述匹配层与压电陶瓷芯片之间设置有托板，所述托板与匹配层和压电陶瓷芯片固定连接。

优选的，所述正极导线和负极导线的末端电性设置有连接环扣。

优选的，所述正极导线与压电陶瓷芯片连接处设置有固定粘合剂。

优选的，所述托板为有孔托板，且托板内的孔径略大于压电陶瓷芯片的直径，所述托板与压电陶瓷芯片套接。

优选的，所述托板与压电陶瓷芯片连接处设置有柔软粘合层。

优选的，所述托板、匹配层和压电陶瓷芯片负极设置同一平面上。

优选的，所述负极导线穿过匹配层和托板，且负极导线与匹配层和托板连接处固定连接，所述延长出匹配层和托板外部。

本实用新型的技术效果和优点：该压电陶瓷传感器，压电陶瓷芯片的正极和压电陶瓷芯片的负极设置连接导体，通过连接导体连接正极导线和负极导线，大大提高了本装置的安装连接效率，提高传感器生产安装的便捷，并便于与连接设备连接；负极导线对应连接导体处设置匹配板和托板，通过托板和匹配板对负极导线与连接导体固定并承托，增加负极导线与连接导体之间连接的稳定性，降低本装置生产的不良率，该压电陶瓷传感器，具有性能良好、生产安装方便、寿命较长的优点，适用范围广泛，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的压电陶瓷芯片结构示意图；

图3位本实用新型的压电陶瓷芯片负极俯视结构示意图。

图中：1、压电陶瓷芯片；2、压电陶瓷芯片正极；21、连接导体；22、正极导线；23、固定粘合剂；3、压电陶瓷芯片负极；31、负极导线；32、连接环扣；33、匹配板；331、粘结层；34、托板；341、柔软粘合层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-图3所示的一种压电陶瓷传感器，包括压电陶瓷芯片1、压电陶瓷芯片正极2和压电陶瓷芯片负极3，压电陶瓷芯片正极2和压电陶瓷芯片负极3分别为压电陶瓷芯片1的两端，压电陶瓷芯片正极2和压电陶瓷芯片负极3上均电性连接有连接导体21，并通过连接导体21连接有正极导线22和负极导线31，压电陶瓷芯片正极2和压电陶瓷芯片负极3设置连接导体21，通过连接导体21连接正极导线22和负极导线31，大大提高了本装置的安装连接效率，提高传感器生产安装的便捷，并便于与连接设备连接，正极导线22和负极导线31的末端电性设置有连接环扣32，正极导线22和负极导线31通过连接环扣32与连接设备连接，方便拆卸使用，正极导线22与压电陶瓷芯片1连接处设置有固定粘合剂23，通过固定粘合剂23固定正极导线22与连接导体21连接的稳定性，负极导线31与连接导体21连接面上设置有匹配层33，且匹配层33与压电陶瓷芯片负极2通过粘结层331固定连接，匹配层33与压电陶瓷芯片1之间设置有托板34，托板34为有孔托板，且托板34内的孔径略大于压电陶瓷芯片 1的直径，托板34与压电陶瓷芯片1套接，托板34与压电陶瓷芯片1连接处设置有柔软粘合层341，有效的通过托板34固定压电陶瓷芯片1与匹配板33的连接，托板34与匹配层33和压电陶瓷芯片1固定连接，负极导线 31对应连接导体21处设置匹配板33和托板34，通过托板34和匹配板33 对负极导线31与连接导体21固定并承托，增加负极导线31与连接导体21 之间连接的稳定性，降低本装置生产的不良率，所述托板34、匹配层33和压电陶瓷芯片负极3设置同一平面上，方便本装置与连接设备安装，负极导线31穿过匹配层33和托板34，且负极导线31与匹配层33和托板34连接处固定连接，并延长出匹配层33和托板34外部，降低正极导线22和负极导线31折断率，延迟正极导线22和负极导线31的使用寿命。

工作原理：将正极导线22和负极导线31的前端与压电陶瓷芯片正极2 和压电陶瓷芯片负极3上的连接导体21连接，匹配板33通过粘结层331 将负极导线31与连接导体21连接处连接并压实，防止负极导线31晃动造成连接不稳定，托板34与压电陶瓷芯片1套接，并通过柔软粘合层341与压电陶瓷芯片1和匹配板33固定连接，正极导线22通过固定粘合剂23与连接导体21固定连接，增加负极导线31和正极导线22与连接导体21之间连接的稳定性，降低本装置生产的不良率。

最后应说明的是：上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种压电陶瓷传感器，包括压电陶瓷芯片(1)、压电陶瓷芯片正极(2)和压电陶瓷芯片负极(3)，其特征在于：所述压电陶瓷芯片正极(2)和压电陶瓷芯片负极(3)分别为压电陶瓷芯片(1)的两端，所述压电陶瓷芯片正极(2)和压电陶瓷芯片负极(3)上均电性连接有连接导体(21)，并通过连接导体(21)连接有正极导线(22)和负极导线(31)，所述负极导线(31)与连接导体(21)连接面上设置有匹配层(33)，且匹配层(33)与压电陶瓷芯片负极(3)通过粘结层(331)固定连接，所述匹配层(33)与压电陶瓷芯片(1)之间设置有托板(34)，所述托板(34)与匹配层(33)和压电陶瓷芯片(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述正极导线(22)和负极导线(31)的末端电性设置有连接环扣(32)。

3.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述正极导线(22)与压电陶瓷芯片(1)连接处设置有固定粘合剂(23)。

4.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述托板(34)为有孔托板，且托板(34)内的孔径略大于压电陶瓷芯片(1)的直径，所述托板(34)与压电陶瓷芯片(1)套接。

5.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述托板(34)与压电陶瓷芯片(1)连接处设置有柔软粘合层(341)。

6.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述托板(34)、匹配层(33)和压电陶瓷芯片负极(3)设置同一平面上。

7.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷传感器，其特征在于：所述负极导线(31)穿过匹配层(33)和托板(34)，且负极导线(31)与匹配层(33)和托板(34)连接处固定连接，并延长出匹配层(33)和托板(34)外部。