CN210112275U - 振动传感器和音频设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了振动传感器和音频设备，振动传感器包括具有内壁的腔体以及设于所述腔体内的弹性片、质量片和具有背腔的MEMS芯片，所述弹性片贴设于所述内壁上，所述质量片安装于所述弹性片背离所述内壁的侧面上，所述MEMS芯片安装于所述质量片背离所述弹性片的侧面上，所述内壁包括与所述弹性片固定连接的贴合面，所述贴合面向远离所述弹性片方向凹陷形成有凹腔，所述弹性片覆盖所述凹腔且所述弹性片上开设有与所述凹腔连通的第一通孔，所述质量片上开设有与所述第一通孔连通的第二通孔所述第一通孔和所述第二通孔连通所述背腔和所述凹腔。本实用新型提供的振动传感器结构简单、高度小且灵敏度高。

Description

振动传感器和音频设备
【技术领域】
本实用新型涉及麦克风领域，特别涉及振动传感器和音频设备。
【背景技术】
现有技术的振动传感器一般包括外壳、设于外壳内的安装板、贴设于安装板的上侧面的弹性膜和安装于安装板的下侧与安装板围合形成前腔的MEMS芯片，安装板上开设有连通前腔和弹性膜的通孔，当外界振动信号通过结构传导至振动传感器上时，质量块上下振动，引起前腔体积变化，前腔内气体压强随之发生变化，变化的压强信号被MEMS芯片拾取到，转化为电信号，现有技术的振动传感器存在结构复杂且灵敏度低的问题。
因此，有必要提供一种结构简单且灵敏度高的振动传感器。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种结构简单且灵敏度高的振动传感器。
本实用新型的技术方案如下：
提供一种振动传感器，包括具有内壁的腔体以及设于所述腔体内的弹性片、质量片和具有背腔的MEMS芯片，所述弹性片贴设于所述内壁上，所述质量片安装于所述弹性片背离所述内壁的侧面上，所述MEMS芯片安装于所述质量片背离所述弹性片的侧面上，所述内壁包括与所述弹性片固定连接的贴合面，所述贴合面向远离所述弹性片方向凹陷形成有凹腔，所述弹性片覆盖所述凹腔且所述弹性片上开设有与所述凹腔连通的第一通孔，所述质量片上开设有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔连通所述背腔和所述凹腔。
进一步地，所述弹性片包括框体、位于所述框体内且与所述框体间隔形成空槽的片体以及连接所述框体和所述片体的连接片，所述第一通孔开设于所述片体上，所述质量片安装于所述片体上。
进一步地，所述框体为矩形框，所述片体呈矩形，所述连接片的数量为四，所述框体的四条侧边与所述片体的四条侧边分别一一间隔相对设置，每个所述连接片的两端分别连接于间隔相对设置的所述框体的侧边与所述片体的侧边之间。
进一步地，所述连接片包括位于所述空槽内且与所述片体的侧边并行设置的连接条、连接所述连接条的一端于所述框体上的第一弯曲部和连接所述连接条的另一端于所述片体上的第二弯曲部。
进一步地，所述振动传感器还包括设于所述质量片周围且用于密封所述空槽的密封部。
进一步地，所述密封部为密封胶。
进一步地，所述腔体包括电路板和固定于所述电路板上的外壳，所述电路板形成为所述内壁。
进一步地，所述凹腔的横截面积大于所述内腔的横截面积。
进一步地，所述振动传感器还包括收容于所述腔体内的集成电路芯片，所述集成电路芯片电连接于所述MEMS芯片与所述电路板之间。
还提供一种音频设备，包括如上所述的振动传感器。
本实用新型的有益效果在于：MEMS芯片和质量片安装于弹性片背离凹腔的侧面上，当外界振动信号通过结构传导至振动传感器上时，MEMS芯片和质量片上下振动，引起凹腔体积变化，凹腔内气体压强随之变化，变化的压强信号被MEMS芯片拾取到，转化为电信号，本实用新型提供的振动传感器结构简单、高度小且灵敏度高。
【附图说明】
图1为本实用新型实施例提供的振动传感器的结构示意图；
图2为图1中振动传感器的爆炸图；
图3为图1沿A-A线的剖面示意图；
图4为本实用新型实施例提供的振动传感器的去除外壳和密封部的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的振动传感器中弹性片的结构示意图。
图中：
100、振动传感器；1、腔体；2、弹性片；3、质量片；4、MEMS芯片；40、背腔；101、贴合面；10、凹腔；20、第一通孔；30、第二通孔；21、框体；22、片体；23、空槽；24、连接片；25、密封部；241、连接条；242、第一弯曲部；243、第二弯曲部；11、电路板；12、外壳；120、内腔；5、集成电路芯片。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
一种振动传感器，请参照图1-图3，包括具有内壁的腔体1以及设于所述腔体1内的弹性片2、质量片3和具有背腔40的MEMS芯片4，所述弹性片2贴设于所述内壁上，所述质量片3安装于所述弹性片2背离所述内壁的侧面上，所述MEMS芯片4安装于所述质量片3背离所述弹性片2的侧面上，所述内壁包括与所述弹性片2固定连接的贴合面101，所述贴合面101向远离所述弹性片2方向凹陷形成凹腔10，所述弹性片2覆盖所述凹腔10且所述弹性片2上开设有与所述凹腔10连通的第一通孔20，所述质量片3上开设有与所述第一通孔20连通的第二通孔30所述第一通孔20和所述第二通孔30连通所述背腔40和所述凹腔10。
MEMS芯片4安装于弹性片2的上侧面，当外界振动信号通过结构传导至振动传感器100上时，MEMS芯片4和质量片3随弹性片2上下振动，引起凹腔10体积变化，凹腔10内气体压强随之发生变化，变化的压强信号被MEMS芯片4拾取到，质量片3增强了振动效果，振动传感器100灵敏度更高，除此之外，由于MEMS芯片4和质量片3代替了质量块，振动传感器100的高度减小。
优选地，所述弹性片2包括框体21、位于所述框体21内且与所述框体21间隔形成空槽23的片体22以及连接所述框体21和所述片体22的连接片24，所述第一通孔20开设于所述片体22上，所述质量片3安装于所述片体22上。
通过连接片24连接片体22和框体21，提高了片体22相对框体21的弹性，增强了片体22上下振动的效果，框体21可以为圆形框、矩形框或其他任何形状，片体22对应可以呈圆形、矩形或不规则形状，两者间隔形成环形空槽23。
优选地，所述框体21为矩形框，所述片体22呈矩形，所述连接片24的数量为四，所述框体21的四条侧边与所述片体的四条侧边22分别一一间隔相对设置，每个所述连接片24的两端分别连接间隔相对设置的所述框体21的侧边与所述片体22的侧边。
凹腔10呈矩形，框体21和片体22的形状与凹腔10的形状适配，连接片24可以呈直条型，与片体22的侧边和框体21的内侧垂直，也可以相对片体22的侧边和框体21的内侧倾斜，即连接片体22的每一侧边和框体21的内侧之间间隔形成的矩形槽的两斜对角。
优选地，所述连接片24包括位于所述空槽23内且与所述片体22的侧边并行设置的连接条241、连接所述连接条241的一端于所述框体21上的第一弯曲部242和连接所述连接条241的另一端于所述片体22上的第二弯曲部243。
连接条241越长，弹性越大，第一弯曲部242和第二弯曲部243分别加强了连接条241与框体21和片体22的连接强度。
优选地，所述振动传感器100还包括设于所述质量片3周围且用于密封所述空槽23的密封部25。密封部25用于密封空槽23从而密封凹腔10。
优选地，所述密封部25为密封胶。
优选地，所述腔体1包括电路板11和固定于所述电路板11上的外壳12，所述电路板11形成为所述侧壁。
所述外壳12具有与电路板11相对的内腔120，外壳12罩设于弹性片2、质量片3和MEMS芯片4外，电路板11形成为腔体1的内壁，充了利用电路板11，减小振动传感器100的尺寸。
具体地，外壳12的内腔120形成为振动传感器100的后腔，凹孔10与弹性片2围合形成为振动传感器100的前腔。
优选地，MEMS芯片为MEMS麦克风芯片或者MEMS压力传感器芯片。
优选地，所述凹腔10沿所述弹性片2振动方向的横截面积大于所述背腔40沿所述弹性片2振动方向的横截面积。
优选地，所述振动传感器100还包括收容于所述腔体1内的集成电路芯片5，所述集成电路芯片5电连接于所述MEMS芯片4与所述电路板11之间。
集成电路芯片5用于处理MEMS芯片4拾取的压力变化信号。
本实用新型还提供一种音频设备(图中未示)，包括如上所述的振动传感器100。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种振动传感器，其特征在于，包括具有内壁的腔体以及设于所述腔体内的弹性片、质量片和具有背腔的MEMS芯片，所述弹性片贴设于所述内壁上，所述质量片安装于所述弹性片背离所述内壁的侧面上，所述MEMS芯片安装于所述质量片背离所述弹性片的侧面上，所述内壁包括与所述弹性片固定连接的贴合面，所述贴合面向远离所述弹性片方向凹陷形成有凹腔，所述弹性片覆盖所述凹腔且所述弹性片上开设有与所述凹腔连通的第一通孔，所述质量片上开设有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔连通所述背腔和所述凹腔。
2.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于：所述弹性片包括框体、位于所述框体内且与所述框体间隔形成空槽的片体以及连接所述框体和所述片体的连接片，所述第一通孔开设于所述片体上，所述质量片安装于所述片体上。
3.根据权利要求2所述的振动传感器，其特征在于：所述框体为矩形框，所述片体呈矩形，所述连接片的数量为四，所述框体的四条侧边与所述片体的四条侧边分别一一间隔相对设置，每个所述连接片的两端分别连接于间隔相对设置的所述框体的侧边与所述片体的侧边之间。
4.根据权利要求3所述的振动传感器，其特征在于：所述连接片包括位于所述空槽内且与所述片体的侧边并行设置的连接条、连接所述连接条的一端于所述框体上的第一弯曲部和连接所述连接条的另一端于所述片体上的第二弯曲部。
5.根据权利要求2所述的振动传感器，其特征在于，所述振动传感器还包括设于所述质量片周围且用于密封所述空槽的密封部。
6.根据权利要求5所述的振动传感器，其特征在于：所述密封部为密封胶。
7.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于：所述腔体包括电路板和固定于所述电路板上的外壳，所述电路板形成为所述内壁。
8.根据权利要求7所述的振动传感器，其特征在于：所述振动传感器还包括收容于所述腔体内的集成电路芯片，所述集成电路芯片电连接于所述MEMS芯片与所述电路板之间。
9.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于：所述凹腔沿所述弹性片振动方向的横截面积大于所述背腔沿所述弹性片振动方向的横截面积。
10.一种音频设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的振动传感器。
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