CN2188200Y - 压电式振动传感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种新式振动传感器，由压电片 和外壳体接受振动传感信号，具有三种不同结构，其 特征在于：振子可分别采用“T”形配重、钢球和带弹簧 圆球的形式，外壳体和振子均与压电片相接，可应用 于多种场合，如车辆防盗，固定物防盗，还可装配在检 测仪器、自动控制设备中，同时还可制作成振动等级 测定仪等。

Description

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种可拾取微弱振动，晃动或声波信号的压电式振动传感器。
在本实用新型以前的现有技术中，有关振动传感器的种类很多，一般结构都比较复杂，制作精度要求高，体积和重量比较大，而且造价都相当高。人们在日常应用中为了缓解这些矛盾，尽可能的采用了一些简易的传感器，但都存在着可靠性差，寿命短、灵敏度低，局限性大等缺点。例如，人们常使用的“弹簧触点式振动传感器”“悬锤触点式传感器”等，由于其结构设计上的原因，使其只有在一定的方向上才具有灵敏度高的特点，而一旦被测物歪斜，该传感器就产生误报信号或者完全失去作用，因此使其使用的范围受到限制。
针对上述现有技术状况，本实用新型的目的在于，提供一种结构设计简单、合理，灵敏度相对较高，造价低廉的新型压电式振动传感器。
本将本实用新型技术解决方案叙述如下：
本实用新型压电式振动传感器是根据压电片在受到微弱振动信号时，（包括声波信号），可发生形变而产生    电信号的原理和在固体中（尤其是高密度金属体）传导声波信号比在空气中传导声波信号的效率高、损耗小的特性，而设计出来的，该传感器由外壳，振动芯或振子、压电片构成，根据不同灵敏度和被测物的要求，可设计成如图1、图2、图3所示的形式。现结合附图说明如下：
图1、2中所示的压电式振动传感器，由压电片（1）、引线（2）、外壳（5）、芯柱（6）构成，压电片（1）装在外壳（5）的底部且与外壳（5）的底部之间有一距离，引线（2）接在压电片（1）上且从引线孔（3）中引出，芯柱（6）为一截面为“T”形的配重，其底面与压电片（1）相接触。使用时，让A面紧贴于被测部位，当发生振动时，振动信号一部分通过外壳直接到压电片（1）上，一部分通过留下的“气隙”进入腔体内到达“T”芯柱（6）上，芯柱（6）的振动导致压电片（1）产生电信号，从而达到振动传感的目的。
图3、4所示的压电式振动传感器由压电片（7）、铜柱（9）、震动壳（13）、外壳（12）、钢球（14）构成。铜柱（9）与震动壳（13）、压电片（1）基板胶合为一体，外壳（12）与压电片（7）的基板胶合为一体，压电片（7）的外侧是压电片银面（8），当发生振动时，由于钢球（14）的滚动，使压电片（7）和震动壳（13）都感受到滚动撞击产生的信号，从而达到滚动（振动）传感的目的。
图5、6所示的压电式振动传感器由压电片（15）、圆球（16）、外壳（17）、弹簧（18）构成，弹簧（18）的一端与外壳（17）相连，另一端与圆球（16）相接，当发生振动或捏晃动时，利用小球的撞击，使其在压电片（15）和外壳（17）上产生信号，从而使压电片（15）拾取信号，达到振动传感之目的。
上述三种传感器适用于不同被测物。图1适用于可使A面对准声源方向的场合，同时对芯柱（6）的材料、形状重量等要求较高，可选用铜、钢、铁、硬塑料为制作芯柱（6）的材料。图2的适用性较宽，不限定被测物的方向。图3中的弹簧（18）应且有良好的弹性，力量合适，主要适用于检测方向固定的场合。
图7是本实用新型的电路图，当上述三种类型的传感信号被拾取后，由于信号微弱，则由电容C1耦合至三极管BG1的基极进行放大，再从集电极输出，通过电容C3耦合至二极管D1D2组成的倍压整流电路整流，经电容C4，电阻R3、可变电阻W滤波分压后进入三极管BG2的基极，使基极电流由低电位上升到一定值时趋于导通，三极管BG3则由高电位向低电位发展，到一定程度时BG3饱和导通，输出传感控制信号。
现将附图说明如下：
图1：压电式振动传感器结构形式之一。
图2：图1的俯视图。
图3：压电式振动传感器结构形式之二。
图4：图3的俯视图。
图5：压电式振动传感器结构形式之三。
图6：图5的俯视图。
图7：压电式振动传感器电路图。
其中：（1）压电片        （2）引线        （3）引线孔        （4）胶合处        （5）外壳        （6）芯柱        （7）压电片        （8）压电片银面        （9）铜柱        （10）胶合处        （11）外壳内经        （12）外壳        （13）震动壳        （14）钢球        （15）压电片        （16）圆球        （17）外壳        （18）弹簧
本实用新型同现有技术相比，结构简单，灵敏度高，重复性好，误报现象少，可以应用于很多场合，如车辆、自行车的防盗，固定物的防盗；还可装配在检测仪器、自动控制设备中，同时还可作成振动等级测定仪等。
由于本实用新型的上述优越性，必将给振动传感技术领域带来更好更新的产品。

Claims (3)

1、一种压电式振动传感器，具有外壳、振子、压电片；其特征在于：压电片(1)装在外壳(5)的底部且与外壳(5)的底部之间有一距离；引线(2)接在压电片(1)上且从引线孔(3)中引出；芯柱(6)为一截面为“T”形的配重，其底面与压电片(1)相接触。
2、根据权利要求1所述的压电式振动传感器，其特征在于：所述的振子还可为钢球（14），外壳内还可有一层震动壳（13），震动壳（13）与压电片（7）之间装有铜柱（9）。
3、根据权利要求1所述的压电式振动传感器，其特征在于：所述的振子（16）还可为任何材料制成的圆球（16），圆球（16）与外壳（17）之间以弹簧（18）相连。
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