[实用新型]一种动圈传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁检测传感器技术领域，尤其涉及一种动圈传感器。

背景技术

针对震动信号采集传感器，其品质的高低取决于自身信噪比的大小，传感器的信噪比越高，其品质越好。目前，信噪比的数值大小已经成为了评价传感器优劣的先决条件。特别是在地质勘探施工作业中，一般所遇到的主要噪声包括两类：第一类是电磁场引起的干扰噪声；另一类是机械震动引起的干扰噪声。通常所使用的传感器也可以分为两类：一类是有源型传感器；另一类是无源型传感器。常见的有源型传感器有法国MEMS、光纤传感器、压电传感器等，上述传感器共同存在以下多方面问题：

1、传感器自身机电转换产生的电压幅值不高，主要依赖放大增益来提高自身电压幅值，但放大增益大无助于信噪比的提高，还容易使得自身的电噪声和热噪声同时放大；

2、由于自身的电路接实地，容易造成不同传感器在各点的电位不同，形成了各点的电位差，这种电位差容易引入电磁干扰；

3、传感器的输出线与地面形成一个高度H，如图1所示，致使输出线悬空于地面之上，当受到风吹或外界碰撞时会引起输出线摆动，这种摆动相当于一个低频震源，上述低频干扰会直接传输给传感器。

4、传感器机电转换部分均未存在隔声保护，当风沙、杂草碰撞传感器时会产生高频微震动干扰，这种高频微震动会成为高频噪声，并传输给传感器。

不仅如此，上述传感器各自还存在其他相应问题，例如：压电传感器对声波的敏感度很强，容易引入各种声场的干扰，而且输出线未作任何电磁防护措施，更容易受到电磁场的干扰，使得信噪比降低；法国MEMS和光纤传感器都采用圆尾椎与地面耦合，由于这种圆尾椎自身耦合面小且不具有防旋转功能，容易引起耦合松动等现象，使得有效的机械震动能量在耦合点处产生衰减，同时使得附加的机械干扰增加，以上原因就是上述现有有源型传感器在地质勘探施工作业时采集到的原始信号信噪比不高的主要原因，常见的无源型传感器有动圈组合串和单只动圈传感器、磁悬浮传感器、涡流加速度传感器等，这类传感器同样存在以下问题：

1、整个传感器系统都未采取全面防护电磁干扰措施；

2、传感器机芯都未作防护高频声波干扰的措施；

3、输出线都易受风吹摆动的影响；

4，均采用了圆尾椎的结构，造成传感器与地面耦合面小和容易旋转的现象。

同时，动圈传感器组合串和涡流加速度传感器组合串使得受干扰点增多，而且磁悬浮传感器自身内阻过大且漏磁现象严重。因此这类型传感器同样存在着所采集到的原始信号信噪比不高的问题。

综上所示，目前国内、外常用于地质勘探的各种传感器均存在着影响自身信噪比的缺点。而目前国内、外地质勘探的需求已经进入高分辨率、高精度层面，由于传感器处于地质信号采集的最前端，提高传感器自身的信噪比是传感器技术突破的必要条件。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种金属全封闭、具有隔声防护套且输出线紧贴地面的动圈传感器结构，同时采用了提高耦合质量的结构能够有效抑制各种电磁和机械干扰，实现有效机械震动信号能量的保护，从而达到最大限度地提高机电转换效率和降低干扰的目的，该动圈传感器适用于各种地质勘探领域。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种动圈传感器，其特征在于，包括壳体、机芯、输出线、接头和多棱尾椎，其中：

所述壳体内部设有空腔，所述壳体下部、靠近地面的位置设置有出线口；

所述机芯安装固定在壳体的空腔内，机芯的正极导电柱和负极导电柱分别连接输出线的一端，所述输出线的另一端穿过出线口连接工作时紧贴地面的外部接头；

所述多棱尾椎的大头安装、固定在所述壳体的底部。

进一步的，所述壳体的底部中心位置设置有安装螺母，所述多棱尾椎的大头带有外螺纹通过螺纹连接、安装固定在安装螺母内部。

进一步的，还包括用于安装机芯的机芯螺栓和底座螺套，所述底座螺套设置在壳体空腔的底部中心，所述机芯螺栓的一端连接机芯，机芯螺栓的另一端连接在底座螺套内。

进一步的，所述壳体分为上壳体和下壳体，紧贴上壳体和下壳体的内表面分别设置有上屏蔽壳和下屏蔽壳。

进一步的，所述上屏蔽壳、下屏蔽壳与机芯之间均设置有隔声套。

进一步的，所述上壳体与下壳体的接合面均由紧固螺栓连接、密封。

进一步的，所述下壳体的侧面设置有防旋转筋。

进一步的，所述上屏蔽壳和下屏蔽壳采用微晶合金、坡莫合金、工业纯铁或碳钢制成。