一種低頻傳感器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種低頻傳感器，包括，殼體，所述的殼體內(nèi)部設(shè)置有安裝槽，安裝槽內(nèi)安裝有錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，且殼體通過連接層與輸出接頭的連接部分連接固定。本實用新型專利技術(shù)增加了加速計傳感器的超低頻特性和高靈敏度，能夠滿足實際應(yīng)用的要求。本實用新型專利技術(shù)所述的錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)不僅保持了其它傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳感器的特點，其體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、不易損壞、工作頻帶寬，而且用錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)制備得到加速計靈敏度更高，線性度更好，頻率響應(yīng)寬、動態(tài)反應(yīng)快，壓強范圍更寬、精度高、漂移小、穩(wěn)定性能好。本實用新型專利技術(shù)補充了工業(yè)信號采集在超低頻領(lǐng)域的空白。現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)本實用新型專利技術(shù)采用的壓電式加速計錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)的報道。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種低頻傳感器
本技術(shù)涉及一種壓電式加速度傳感器，特別是涉及一種低頻傳感器。
技術(shù)介紹
目前，傳統(tǒng)的壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)形式有三種：(a)中心安裝壓縮型，參見圖1，其中S是彈簧，M是質(zhì)塊，B是基座，P是壓電元件。其壓電元件—質(zhì)量塊—彈簧系統(tǒng)裝在圓形中心支柱上，支柱與基座連接。這種結(jié)構(gòu)有高的共振頻率。然而基座B與測試對象連接時，如果基座B有變形則將直接影響拾振器輸出。此外，測試對象和環(huán)境溫度變化將影響壓電元件，并使預(yù)緊力發(fā)生變化，易引起溫度漂移。(b)環(huán)形剪切型，參見圖2，其中S是彈簧，M是質(zhì)塊，B是基座。其結(jié)構(gòu)簡單，能做成極小型、高共振頻率的加速度計，環(huán)形質(zhì)量塊粘到裝在中心支柱上的環(huán)形壓電元件上。由于粘結(jié)劑會隨溫度增高而變軟，因此最高工作溫度受到限制。(c)三角剪切型，參見圖3，其中M是質(zhì)塊，P是壓電元件，R是夾持環(huán)。其壓電元件由夾持環(huán)將其夾牢在三角形中心柱上。加速度計感受軸向振動時，壓電元件承受切應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對底座變形和溫度變化有極好的隔離作用，有較高的共振頻率和良好的線性。上述三種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來的特性都不一致，由于機組一般轉(zhuǎn)速在3m/s～50m/s，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在8r/min～25r/min的范圍內(nèi)時發(fā)電，要求配套機組的振動傳感器低頻響應(yīng)好、頻帶寬、精度高、漂移小、穩(wěn)定性能好。但是目前卻沒有能達(dá)到上述要求的技術(shù)。因此，申請人提出一種低頻傳感器，其采用了壓電式加速計錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，這種新的錐度陶瓷結(jié)構(gòu)增加了傳感器的超低頻特性和高靈敏度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種低頻傳感器。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了一種低頻傳感器，包括，殼體，所述的殼體內(nèi)部設(shè)置有安裝槽，所述的安裝槽內(nèi)安裝有錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，且殼體通過連接層與輸出接頭的連接部分連接固定。優(yōu)選地，所述的連接部分通過焊接的方式與殼體連接固定。優(yōu)選地，所述的錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，包括，用于增加錐度陶瓷重量的質(zhì)量塊，所述的質(zhì)量塊上設(shè)置有第一錐形孔、通孔、固定槽，所述的第一錐形孔與錐度陶瓷外壁裝配，所述的錐度陶瓷內(nèi)部設(shè)置有第二錐形孔，所述的第二錐形孔與錐柱的錐柱部分裝配固定；所述的錐柱上還設(shè)有底板部分，所述的底板部分與屏蔽罩開口端裝配固定，所述的屏蔽罩內(nèi)部為安裝腔，質(zhì)量塊安裝在安裝腔內(nèi)且安裝腔內(nèi)還安裝有電路板，所述的電路板通過連接線與質(zhì)量塊輸出端連接導(dǎo)電，電路板上設(shè)置有信號放大電路，信號放大電路用于放大質(zhì)量塊產(chǎn)生的電信號，且連接線與信號放大電路輸入端通信連接，信號放大電路輸出端通過線路與外部裝置通信連接；所述的固定槽內(nèi)安裝有層壓陶瓷，所述的通孔用于使信號線穿過，此信號線一端與電路板輸入端通信連接，另一端與層壓陶瓷連接以輸出層壓陶瓷的信號。優(yōu)選地，錐柱部分上設(shè)有安裝錐面，所述的安裝錐面與第二錐形孔內(nèi)壁裝配固定。優(yōu)選地，所述的錐柱部分上還設(shè)置有凹槽，所述的凹槽與壓電陶瓷環(huán)裝配，壓電陶瓷環(huán)與層壓陶瓷連通或其為一體。優(yōu)選地，壓電陶瓷環(huán)、層壓陶瓷、質(zhì)量塊、錐度陶瓷均采用壓電陶瓷制作。優(yōu)選地，錐度陶瓷外形為圓臺體。優(yōu)選地，所述的底板部分與安裝槽內(nèi)壁通過絕緣體裝配，所述的絕緣體采用絕緣材料制成。優(yōu)選地，屏蔽罩采用絕磁、絕緣材料制成。優(yōu)選地，屏蔽罩上設(shè)置有過線孔，所述的過線孔用于使線路通過。本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)增加了加速計傳感器的超低頻特性和高靈敏度，能夠滿足實際應(yīng)用的要求。本技術(shù)所述的錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)不僅保持了其它傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳感器的特點，其體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、不易損壞、工作頻帶寬，而且用錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)制備得到加速計靈敏度更高，線性度更好，頻率響應(yīng)寬、動態(tài)反應(yīng)快，壓強范圍更寬、精度高、漂移小、穩(wěn)定性能好。本技術(shù)補充了工業(yè)信號采集在超低頻領(lǐng)域的空白。現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)本技術(shù)采用的壓電式加速計錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)的報道。附圖說明圖1是中心安裝壓縮型壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是環(huán)形剪切型壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是三角剪切型壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本技術(shù)低頻傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本技術(shù)低頻傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本技術(shù)低頻傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)作進(jìn)一步說明：參見圖4-圖6，本實施例的低頻傳感器，包括，殼體100，所述的殼體100內(nèi)部設(shè)置有安裝槽101，所述的安裝槽101內(nèi)安裝有錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，且殼體100通過連接層110與輸出接頭200的連接部分210連接固定。優(yōu)選地，所述的連接層110為焊接層，所述的連接部分210通過焊接的方式與殼體100連接固定；所述的錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，包括，用于增加錐度陶瓷重量的質(zhì)量塊340，所述的質(zhì)量塊340上設(shè)置有第一錐形孔342、通孔341、固定槽342，所述的第一錐形孔342與錐度陶瓷330外壁裝配，所述的錐度陶瓷330內(nèi)部設(shè)置有第二錐形孔331，所述的第二錐形孔331與錐柱320的錐柱部分321裝配固定，優(yōu)選地，錐柱部分321上設(shè)有安裝錐面3211，所述的安裝錐面3211與第二錐形孔331內(nèi)壁裝配固定；所述的錐柱320上還設(shè)有底板部分322，所述的底板部分322與屏蔽罩400開口端裝配固定，所述的屏蔽罩400內(nèi)部為安裝腔401，質(zhì)量塊340安裝在安裝腔401內(nèi)且安裝腔401內(nèi)還安裝有電路板350，所述的電路板350通過連接線360與質(zhì)量塊340輸出端連接導(dǎo)電，電路板350上設(shè)置有信號放大電路，信號放大電路用于放大質(zhì)量塊340產(chǎn)生的電信號，且連接線360與信號放大電路輸入端通信連接，信號放大電路輸出端通過線路與外部裝置通信連接。所述的固定槽342內(nèi)安裝有層壓陶瓷370，所述的通孔341用于使信號線穿過，此信號線一端與電路板輸入端通信連接，另一端與層壓陶瓷連接以輸出層壓陶瓷的信號。層壓陶瓷370、質(zhì)量塊340、錐度陶瓷330均采用壓電陶瓷制作，且錐度陶瓷330外形為圓臺體。所述的錐柱部分321上還設(shè)置有凹槽3212，所述的凹槽3212與壓電陶瓷環(huán)380裝配，壓電陶瓷環(huán)380與層壓陶瓷370連通或其為一體，使用時，壓電陶瓷環(huán)380會受到擠壓，從而產(chǎn)生電荷，電荷通過信號線接入電路板的信號放大電路上進(jìn)行放大后識別。在擠壓的同時，質(zhì)量塊、錐度陶瓷也會受到擠壓，此擠壓產(chǎn)生的電荷通過連接線接入電路板上進(jìn)行放大后識別。本技術(shù)通過質(zhì)量塊增加錐度陶瓷330的質(zhì)量，從而使其更加靈敏，檢測精度也更高。所述的底板部分322與安裝槽101內(nèi)壁通過絕緣體310裝配，所述的絕緣體采用絕緣材料制成。這種設(shè)計可以防止底板部分322上的電荷轉(zhuǎn)移到殼體上，從而造成檢測精度下降。屏蔽罩400采用絕磁、絕緣材料制成，其可以防止外部磁場、電場影響安裝腔401內(nèi)部。使用時，通過輸出接頭200與需要檢測的裝置裝配，在此裝置發(fā)生振動時，質(zhì)量塊340會與錐度陶瓷330產(chǎn)生不同程度的擠壓，從而使得錐度陶瓷330發(fā)生正壓電效應(yīng)，并產(chǎn)生電荷，然后通過電路板放大信號后供外部裝置讀取。進(jìn)一步地，屏蔽罩400上設(shè)置有過線孔402，所述的過線孔用于使線路通過，主要是電路板輸出信號的線路。原理：壓電陶瓷因受力形變而引起它們內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對位移，產(chǎn)生極化，從而導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號相反的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種低頻傳感器，包括，殼體，其特征是：所述的殼體內(nèi)部設(shè)置有安裝槽，所述的安裝槽內(nèi)安裝有錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，且殼體通過連接層與輸出接頭的連接部分連接固定。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低頻傳感器，包括，殼體，其特征是：所述的殼體內(nèi)部設(shè)置有安裝槽，所述的安裝槽內(nèi)安裝有錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，且殼體通過連接層與輸出接頭的連接部分連接固定。2.如權(quán)利要求1所述的低頻傳感器，其特征是：所述的連接部分通過焊接的方式與殼體連接固定。3.如權(quán)利要求1所述的低頻傳感器，其特征是：所述的錐形壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，包括，用于增加錐度陶瓷重量的質(zhì)量塊，所述的質(zhì)量塊上設(shè)置有第一錐形孔、通孔、固定槽，所述的第一錐形孔與錐度陶瓷外壁裝配，所述的錐度陶瓷內(nèi)部設(shè)置有第二錐形孔，所述的第二錐形孔與錐柱的錐柱部分裝配固定；所述的錐柱上還設(shè)有底板部分，所述的底板部分與屏蔽罩開口端裝配固定，所述的屏蔽罩內(nèi)部為安裝腔，質(zhì)量塊安裝在安裝腔內(nèi)且安裝腔內(nèi)還安裝有電路板，所述的電路板通過連接線與質(zhì)量塊輸出端連接導(dǎo)電，電路板上設(shè)置有信號放大電路，信號放大電路用于放大質(zhì)量塊產(chǎn)生的電信號，且連接線與信號放大電路輸入端通信連接，信號放大電路輸出端通過線路與外部裝置通信連接...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳文勇，
申請(專利權(quán))人：陳文勇，
類型：新型
國別省市：福建,35