[实用新型]一种电荷输出结构及其具有的压电加速度传感器

说明书

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种电荷输出结构，包括：基座，沿其径向由里到外依次套设有绝缘件、压电元件和质量块；预紧件，套设在所述质量块的外周，且具有随温度升高而体积收缩，以对所述绝缘件、压电元件和质量块施加径向预紧力的环状结构。还提供了具有上述电荷输出结构的压电加速度传感器。本实用新型大幅度的提升整体结构的接触刚度，从而提升整体的频率响应特性和谐振。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种电荷输出结构及其具有的压电加速度传感器。

背景技术

压电加速度传感器输出的信号与系统所受振动加速度成正比，存在的主要问题是多种不同材料装配导致整体接触刚度不足，以致频率响应特性和谐振偏低。为了保证不同材料之间的牢固装配，目前采用的较为广泛的设计是使用环氧胶粘结合，该方式虽然解决了不同材料之间结合的问题，但对连接层之间的环氧胶品质及操作要求很高，如环氧胶含杂质或操作产生气泡，则导致产品整体刚度不足，从而使传感器整体刚度降低；并且由于胶粘工艺需长时间的烘烤，会导致压电加速度传感器的温度较高，进而影响其频响特性。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中产品的整体刚度不足，影响频响特性的缺陷，从而提供一种整体刚度高，且频响特性和谐振好的电荷输出结构及其具有的压电加速度传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电荷输出结构，包括：

基座，沿其径向由里到外依次套设有绝缘件、压电元件和质量块；

预紧件，套设在所述质量块的外周，且具有随温度升高而体积收缩，以对所述绝缘件、压电元件和质量块施加径向预紧力的环状结构。

进一步，所述预紧件的材质为镍钛记忆合金。

进一步，所述压电元件包括靠近所述绝缘件设置的电极片和靠近所述质量块设置的压电晶体。

进一步，所述基座包括支撑件和设置所述支撑件上的连接件，所述绝缘件、电极片、压电晶体、质量块和预紧件均套设在所述连接件上，且与所述支撑件之间预留有间隙。

进一步，所述压电元件和质量块均为由若干单体拼接成的环形结构，且所述单体的数量为4的整数倍。

进一步，所述质量块的单体为扇形，四个扇形单体对称分布，且依次拼接围合成环形结构；所述压电元件的单体为长方形，四个长方形单体对称分布，且依次拼接围合成环形结构。

进一步，所述质量块与所述压电晶体的接触面上设有凹槽，所述压电晶体内嵌于凹槽中。

进一步，所述电极片上设有用于连接相邻两片电极片的凸起。

进一步，所述质量块的材质为不锈钢或钨铜合金。

还提供了一种压电加速度传感器，包括所述的电荷输出结构，还包括电路板，所述电路板与所述压电元件电连接。

进一步，还包括所述电荷输出结构和电路板均置于所述外壳中，且所述电路板与所述压电元件间隔预定距离设置。

1.本实用新型提供的电荷输出结构，沿基座的径向由里到外依次套设有绝缘件、压电元件和质量块，在质量块的外周套设有预紧件，所述预紧件为环状结构，预紧件具有随温度升高而体积收缩的特性，从而在装配过程中对预紧件加热到一定温度，预紧件就会在自身特性的作用下向内部的绝缘件、压电元件和质量块施加一个径向预紧力，由于各结构件之间为刚性连接，因此预紧力的施加大幅度的提升整体结构的接触刚度，排除胶水中间层对接触面的影响，提升整体的频率响应特性和谐振，解决了因产品的整体刚度不足，从而影响频响特性的问题。