一種基于壓電效應的傳感器減振器及其系統的制作方法技術方案

本發明專利技術屬于減振技術領域，尤其涉及一種基于壓電效應的傳感器減振器及其系統的制作方法。其可實現軸向被動減振，且整體體積小、集成度高，能夠應用于傳感器及敏感元件的相關行業。基于壓電效應的傳感器減振器，包括被動減振器，該被動減振器包括減振器底座、約束結構、負載基板和壓電減振電路；其中，負載基板位于上方，減振器底座位于下方，兩者之間夾有壓電減振電路；壓電減振電路外側設置有一約束結構，該約束結構用于垂直于減振器底座方向的被動減振。動減振。動減振。

【技術實現步驟摘要】
一種基于壓電效應的傳感器減振器及其系統的制作方法


[0001]本專利技術屬于減振
，尤其涉及一種基于壓電效應的傳感器減振器及其系統的制作方法。

技術介紹

[0002]壓電材料因具有良好的物理和電氣性能，兼具檢測、執行于一體，成為振動控制中應用最多、最廣泛的一種機械敏感材料。一般利用壓電智能材料的正、逆壓電效應把壓電材料制作成傳感器和驅動器，采取適當的策略，實現了結構智能化。另外壓電材料還具有體積小、質量輕、適用頻帶寬等優點，因而它在振動控制、損傷監測、作動器等領域中的應用研究已受到特別的重視。
[0003]現有的壓電振動主動控制是一種由壓力傳感器、壓電作動器和控制電路組成的閉環控制結構。其以現代控制理論為主要工具，以壓電材料作為受控結構的傳感器和作動器，由壓力傳感器采集振動數據，通過信號處理系統進行數據處理后輸出信號，由壓電驅動器對受控系統主動輸入外部的控制能量，使受控振動響應與原振動響應相抵消，以達到消除或抑制振動水平的目的。此控制方案可采取靈活的算法策略，設計出的控制系統有很強的環境適應能力，可控頻率寬，響應速度快，但其控制系統相當復雜，不容易實現，容易出現控制溢出的情況，需要復雜的信號處理單元及龐大的功率放大器，這對重量及體積要求非常高的傳感器領域，主動控制給實際的工程應用帶來很大的不便。
[0004]在集成度高，體積小，對重量要求較高的傳感器領域，一種基于壓電效應的傳感器減振系統是迫在眉睫的待解決問題。

技術實現思路

[0005]本專利技術就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種基于壓電效應的傳感器減振器及其系統的制作方法，其可實現軸向被動減振，且整體體積小、集成度高，能夠應用于傳感器及敏感元件的相關行業。
[0006]為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案，一種基于壓電效應的傳感器減振器，包括被動減振器，該被動減振器包括減振器底座、約束結構、負載基板和壓電減振電路。
[0007]其中，負載基板位于上方，減振器底座位于下方，兩者之間夾有壓電減振電路。
[0008]壓電減振電路外側設置有一約束結構，該約束結構用于垂直于減振器底座方向的被動減振。
[0009]進一步地，所述約束結構采用剛性材料。
[0010]進一步地，所述負載基板與減振器底座均設有通孔，約束結構于負載基板和減振器底座的通孔穿出，并將兩者固定。
[0011]基于壓電效應的傳感器減振器系統的制作方法，包括以下步驟：
[0012]步驟1、被動減振器與振動敏感元件機械連接。
[0013]步驟2、被動減振器與壓電分流電路實現在電路上連接。
[0014]步驟3、被動減振器對振動敏感元件進行被動減振，將振動的能量轉化為電信號。
[0015]步驟4、通過壓電分流電路傳遞給電能耗散設備將振動的能量耗散，達成減振的目的。
[0016]與現有技術相比本專利技術有益效果。
[0017]本專利技術將振動能量進行轉換和消耗，實現了集成度較高的軸向的被動減振,整體結構簡單、體積小巧、實際工程應用范圍廣。
附圖說明
[0018]下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步說明。本專利技術保護范圍不僅局限于以下內容的表述。
[0019]圖1是一種基于壓電效應的傳感器減振器結構示意圖。
[0020]圖2是基于壓電效應的傳感器減振器系統的制作方法的原理示意圖。
具體實施方式
[0021]如圖1
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2所示，實施例1、包括減振器底座1、約束結構2、負載基板3和壓電減振電路4。所述的負載基板3和減振器底座1設有通孔，所述約束結構2為剛性材料，于負載基板3和減振器底座1的通孔位置穿出并固定；所述壓電減振電路4置于負載基板3和減振器底座1之間，受約束結構2的位置限制，用于實現垂直于減振器底座1方向的被動減振。約束結構2對壓電減振電路4起到位置限制及保護的作用，具體應用時，約束結構2可調節壓電減振電路4的疊覆狀態，通過正壓電效應對被動減振的結果進行微調。
[0022]實施例2、通過在減振器底座1與壓電減振電路4間附加橡膠類薄彈性墊層，使得減振頻帶更寬，有效提高了可靠性，降低了能耗。
[0023]實施例3、基于壓電效應的傳感器減振器系統，包括振動敏感元件5，被動減振器6，壓電分流電路7和電能耗散設備8。所述振動敏感元件5和被動減振器6機械連接，被動減振器6和壓電分流電路7在電路上連接，所述被動減振器6對振動敏感元件5進行被動減振，將振動的能量轉化為電信號，通過壓電分流電路7傳遞給電能耗散設備8將振動的能量耗散，達成減振的目的。
[0024]可以理解的是，以上關于本專利技術的具體描述，僅用于說明本專利技術而并非受限于本專利技術實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本專利技術進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本專利技術的保護范圍之內。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于壓電效應的傳感器減振器，包括被動減振器，其特征在于：該被動減振器包括減振器底座(1)、約束結構(2)、負載基板(3)和壓電減振電路(4)；其中，負載基板(3)位于上方，減振器底座(1)位于下方，兩者之間夾有壓電減振電路(4)；壓電減振電路(4)外側設置有一約束結構(2)，該約束結構(2)用于垂直于減振器底座(1)方向的被動減振。2.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的傳感器減振器，其特征在于：所述約束結構(2)采用剛性材料。3.根據權利要求1所述的一種基于壓電效應的傳感器減振器，其特征在于：所述負載基板(3)與減振器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭楠，薛力鳴，胡延麗，張娜，李雪梅，滕宏達，
申請(專利權)人：沈陽儀表科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：