CN218330240U - 用于测振仪传感器的电路装置、pcb板和测振仪传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于测振仪传感器的电路装置、PCB板和测振仪传感器，其包括电性连接的传感器芯片、信号调理单元和信号传输单元；信号调理单元包括第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；信号传输单元通过引线依次与第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器、传感器芯片和第四滤波器串联，信号传输单元外接有电源模块。本实用新实现对由电源模块输出的电源信号依次进行电源信号滤波、电源信号稳压和电源信号二次滤波后向传感器芯片提供稳定电源信号供应，且实现由传感器芯片处理输出的加速度电压信号进行电压信号滤波后输至下一级处理，便于测量倾斜传感应用中重力的静态加速度、以及运动、冲击或振动产生的动态加速度，电压信号抗干扰性强。

Description

用于测振仪传感器的电路装置、PCB板和测振仪传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种用于测振仪传感器的电路装置、PCB板和测振仪传感器。

背景技术

目前，市场上的测振仪绝大部分采用的是压电式加速度计传感器，该传感器是利用石英晶体和人工极化陶瓷(PZT)的压电效应设计而成；压电式加速度计传感器因其输出阻抗高，电荷输出信号弱、灵敏度低、容易受到空间环境电磁干扰，又因其为压电晶振或陶瓷材料，一般响应频率中等(10khz)且谐振频率高，容易受到声波(声音)等影响；石英晶体或陶瓷材料具有耐冲击性能差，容易损坏、使用寿命短、成本高、工艺复杂等缺陷。而现有加速度计传感器因结构简单，内部缺乏设置相应的稳压器件和滤波器件，致使无法提供稳定的电源供应信号，进而无法输出测量精度和抗干扰性高的加速度电压信号，存在一定的测量局限性。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型公开了一种用于测振仪传感器的电路装置、PCB板和测振仪传感器。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种用于测振仪传感器的电路装置，其包括电性连接的传感器芯片、信号调理单元和信号传输单元；

所述信号调理单元包括第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；

所述信号传输单元通过引线依次与所述第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器、传感器芯片和第四滤波器串联，所述信号传输单元外接有电源模块；

所述传感器芯片的引脚2和引脚3与所述第三滤波器电性连接，所述传感器芯片的引脚7与所述第四滤波器电性连接，所述传感器芯片的引脚10、引脚11、引脚12和引脚14接地。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述信号传输单元包括第一引线、第二引线和第三引线，所述第一引线电性连接所述电源模块和所述第一滤波器的正极，所述第二引线电性连接于所述第四滤波器的正极。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述第三引线接地。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述稳压器包括输入端、输出端和接地端，所述输入端、所述输出端分别与所述第一滤波器的正极、所述第二滤波器的正极电性连接，所述接地端接地。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器均为电容滤波器或电感滤波器。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器的负极接地。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述传感器芯片为MEMS加速度计芯片或陀螺仪芯片。

上述的用于测振仪传感器的电路装置，其中所述稳压器为LDO低压差稳压器或DC-DC转换器。

一种用于测振仪传感器的PCB板，其包括PCB板体，于所述PCB板体上印刷有上述的用于测振仪传感器的电路装置。

一种测振仪传感器，其包括上述的用于测振仪传感器的电路装置。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的所述电路装置于所述传感器芯片S1的输入端依次设置有所述第一滤波器C101、稳压器U1、第二滤波器C102、第三滤波器C103，以实现对由所述电源模块输出的电源信号依次进行电源信号滤波、电源信号稳压和电源信号二次滤波后向所述传感器芯片S1提供稳定电源信号供应，并且所述传感器芯片S1的输出端设置有所述第四滤波器C104，以实现由所述传感器芯片S1处理输出的加速度电压信号进行电压信号滤波后输出至下一级进行处理，便于测量倾斜传感应用中重力的静态加速度、以及运动、冲击或振动产生的动态加速度，输出灵敏度高，电压信号抗干扰性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型中用于测振仪传感器的电路装置的电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本实用新型的技术方案更易于理解、掌握，而非对本实用新型进行限制。

实施例：参见图1，本实施例提供的一种用于测振仪传感器的电路装置，其包括电性连接的传感器芯片S1、信号调理单元和信号传输单元；

所述信号调理单元包括第一滤波器C101、稳压器U1、第二滤波器C102、第三滤波器C103和第四滤波器C104；

所述信号传输单元通过引线依次与所述第一滤波器C101、稳压器U1、第二滤波器C102、第三滤波器C103、传感器芯片S1和第四滤波器C104串联，所述信号传输单元外接有电源模块；具体地，所述电源模块为外部直流单电源；

所述传感器芯片S1的引脚2和引脚3与所述第三滤波器C103电性连接，所述传感器芯片S1的引脚7与所述第四滤波器C104电性连接，所述传感器芯片S1的引脚10、引脚11、引脚12和引脚14接地。

具体地，于所述传感器芯片S1的输入端依次设置有所述第一滤波器C101、稳压器U1、第二滤波器C102、第三滤波器C103，以实现对由所述电源模块输出的电源信号依次进行电源信号滤波、电源信号稳压和电源信号二次滤波后向所述传感器芯片S1提供稳定电源信号供应，并且所述传感器芯片S1的输出端设置有所述第四滤波器C104，以实现由所述传感器芯片S1处理输出的加速度电压信号进行电压信号滤波后输出至下一级进行处理，便于测量倾斜传感应用中重力的静态加速度、以及运动、冲击或振动产生的动态加速度，输出灵敏度高，电压信号抗干扰性强。

优选地，所述传感器芯片S1为MEMS加速度计芯片或陀螺仪芯片；所述传感器成芯片是一个完整的加速度测量系统，实现开环加速度测量架构，其输出信号是与加速度成比例的模拟电压，该芯片可以测量倾斜传感应用中重力的静态加速度、以及运动、冲击或振动产生的动态加速度等数据；具体地，所述传感器芯片S1是一种多晶硅表面微机械结构，建立在硅片上，多晶硅弹簧将结构悬挂在晶圆表面上，并提供对加速力的阻力；所述微机械结构的挠度是用一个差动电容器来测量的，该电容器由独立的固定板和附着在移动质量上的板组成，所述固定板由180°异相方波驱动；测量时，加速度使移动质量偏移，使差动电容失去平衡，从而产生振幅与加速度成比例的传感器输出，然后使用相位敏感解调技术来确定加速度的大小和方向。

具体地，所述传感器芯片S1的类型包括但不限于压电式、压阻式、电容式等，所述传感器芯片S1的轴数为单轴、双轴、三轴及多轴等，所述传感器芯片S1的安装方式一般为贴片式安装，极少为插脚式安装，通过回流焊计波峰焊将该芯片焊接在PCB板上。

较佳地，所述信号传输单元包括第一引线VDD、第二引线OUT和第三引线GND，所述第一引线VDD电性连接所述电源模块和所述第一滤波器C101的正极，所述第二引线OUT电性连接于所述第四滤波器C104的正极，所述第三引线GND接地；具体地，所述第一引线VDD、第二引线OUT和第三引线GND为一般电缆线引出线或接线端子等输出器件。

较佳地，所述稳压器U1包括输入端IN、输出端OUT和接地端GND，所述输入端IN、所述输出端OUT分别与所述第一滤波器C101的正极、所述第二滤波器C102的正极电性连接，所述接地端GND接地；具体地，所述稳压器U1的选用视电源供应条件而定，若条件满足可以省略该器件，若条件不足时需要设置该器件。

优选地，所述第一滤波器C101、第二滤波器C102、第三滤波器C103和第四滤波器C104均为电容滤波器或电感滤波器。

具体地，所述第一滤波器C101、第二滤波器C102、第三滤波器C103和第四滤波器C104的负极接地。

优选地，所述稳压器U1为LDO低压差稳压器U1或DC-DC转换器。

本实施例还公开一种用于测振仪传感器的PCB板，其包括PCB板体，于所述PCB板体上印刷有上述的用于测振仪传感器的电路装置。

以及本实施例公开一种测振仪传感器，其包括上述的用于测振仪传感器的电路装置。

具体地，本实施例的测振仪传感器具有以下优点：测量灵敏度高，部分高达100mV/g；谐振频率低，不易受声波干扰；频率响应范围宽，部分高达15kHz；输出为电压信号，抗干扰能力强；抗冲击能力强，使用寿命长；生产成本低，仅为压电式测振仪传感器的1/5；生产制造工艺简单，可广泛应用于测振仪产品中。

本实用新型设计合理巧妙，所述电路装置于所述传感器芯片S1的输入端依次设置有所述第一滤波器C101、稳压器U1、第二滤波器C102、第三滤波器C103，以实现对由所述电源模块输出的电源信号依次进行电源信号滤波、电源信号稳压和电源信号二次滤波后向所述传感器芯片S1提供稳定电源信号供应，并且所述传感器芯片S1的输出端设置有所述第四滤波器C104，以实现由所述传感器芯片S1处理输出的加速度电压信号进行电压信号滤波后输出至下一级进行处理，便于测量倾斜传感应用中重力的静态加速度、以及运动、冲击或振动产生的动态加速度，输出灵敏度高，电压信号抗干扰性强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，其包括电性连接的传感器芯片、信号调理单元和信号传输单元；

所述信号调理单元包括第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；

所述信号传输单元通过引线依次与所述第一滤波器、稳压器、第二滤波器、第三滤波器、传感器芯片和第四滤波器串联，所述信号传输单元外接有电源模块；

所述传感器芯片的引脚2和引脚3与所述第三滤波器电性连接，所述传感器芯片的引脚7与所述第四滤波器电性连接，所述传感器芯片的引脚10、引脚11、引脚12和引脚14接地。

2.根据权利要求1所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述信号传输单元包括第一引线、第二引线和第三引线，所述第一引线电性连接所述电源模块和所述第一滤波器的正极，所述第二引线电性连接于所述第四滤波器的正极。

3.根据权利要求2所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述第三引线接地。

4.根据权利要求3所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述稳压器包括输入端、输出端和接地端，所述输入端、所述输出端分别与所述第一滤波器的正极、所述第二滤波器的正极电性连接，所述接地端接地。

5.根据权利要求4所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器均为电容滤波器或电感滤波器。

6.根据权利要求5所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器的负极接地。

7.根据权利要求6所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述传感器芯片为MEMS加速度计芯片或陀螺仪芯片。

8.根据权利要求7所述的用于测振仪传感器的电路装置，其特征在于，所述稳压器为LDO低压差稳压器或DC-DC转换器。

9.一种用于测振仪传感器的PCB板，其特征在于，其包括PCB板体，于所述PCB板体上印刷有如权利要求1～8任一所述的用于测振仪传感器的电路装置。

10.一种测振仪传感器，其特征在于，其包括如权利要求1～8任一所述的用于测振仪传感器的电路装置。

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