[发明专利]一种改进结构的压电式加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体地，涉及一种改进结构的压电式加速度传感器。

背景技术

压电式加速度传感器又称压电加速度计，它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。现有的压电式加速度传感器其包括压电片，设置在压电片中间的金属片，金属片两侧的压电片直接与基座和质量块接触。在使用时，压电片的电荷易发生传导，使得最终的测量数据不可靠且灵敏度不高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种改进结构的压电式加速度传感器，准确度高，可靠性强且灵敏度高

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种改进结构的压电式加速度传感器，包括基座和通过固定螺栓连接在基座上传感器件，所述的传感器件包括第一压电片、设置在基座上的第二压电片、设置在第一压电片和第二压电片之间的金属片，所述的第一压电片的上方设置有质量块，所述质量块的上方设置有阻压弹簧，其特征在于：所述的第二压电片与基座之间、第一压电片与质量块之间均设置有绝缘层，所述的基座上设置有引线引出孔，所述的第一压电片和第二压电片均由多个压电片并联构成。

本发明在现有技术的基础上做了改进：其一，在第二压电片与基座之间、第一压电片与质量块之间设置绝缘层，对压电片进行绝缘保护，避免电荷发生移动，提高准确度和后续处理数据的可靠性；其二，第一压电片和第二压电片均由多个压电片并联构成，增强其灵敏度；其三，在基座上设置引线引出孔，便于引线的引出，方便封装。

金属片上连接引线，引线从引线引出孔内引出。在测量时，当传感器感受到振动时，由于阻压弹簧的刚度相当大，而质量块的质量相对较小，可以认为质量块的惯性很小，因此，质量块感受到与传感器基座相同的振动，并受到与加速度方向相反的惯性力作用，这样，质量块就有一正比于加速度的交变力作用于压电片上。由于压电片具有压电效应，其表面会产生交变电荷，当振动的频率低于传感器的固有频率时，传感器的输出电荷与作用力成正比，即与试件的加速度成正比。

作为优选，所述的压电片为剪切型压电元件。

进一步的，所述的压电片为压电陶瓷材料或压电晶体材料。

作为优选，为了便于后续数据数量电路对数据的处理，所述的第一压电片和第二压电片上相并联的压电片数量相等。

作为优选，所述的第一压电片和第二压电片均由10个压电片并联组成。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明的第二压电片与基座之间、第一压电片与质量块之间设置绝缘层，对压电片进行绝缘保护，避免电荷发生移动，提高准确度和后续处理数据的可靠性。

2、本发明的第一压电片和第二压电片均由多个压电片并联构成，其灵敏度高。

3、本发明的基座上设置引线引出孔，便于引线的引出，方便封装。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、基座；21、第一压电片；22、第二压电片；3、金属片；4、质量块；5、阻压弹簧；6、绝缘层；7、引线引出孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示的一种改进结构的压电式加速度传感器，包括基座1和通过固定螺栓连接在基座1上传感器件，所述的传感器件包括第一压电片21、设置在基座1上的第二压电片22、设置在第一压电片21和第二压电片22之间的金属片3，所述的第一压电片21的上方设置有质量块4，所述质量块4的上方设置有阻压弹簧5，为了避免压电片上的电荷发生移动，所述的第二压电片22与基座1之间、第一压电片21与质量块4之间均设置有绝缘层6，为了便于引线的引出，便于封装，所述的基座1上设置有引线引出孔7；为了进一步的增强其灵敏度，所述的第一压电片21和第二压电片22均由多个压电片并联构成。

实施例2：

如图1所示的一种改进结构的压电式加速度传感器，本实施例在上述实施例的基础上做了优化，即所述的压电片2为剪切型压电元件。

所述的压电片2为压电陶瓷材料或压电晶体材料。

实施例3：