[实用新型]一种压电陶瓷结构及具有其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，具体涉及一种压电陶瓷结构，包括：相互堆叠的第一压电层和第二压电层，所述第一压电层具有压电系数随温度升高而降低的第一结构，所述第二压电层具有压电系数随温度升高而升高的第二结构，且所述第一压电层和所述第二压电层之间、以及所述第一压电层暴露的端面和所述第二压电层暴露的端面上均设有电极层，其中，所述第一压电层和第二压电层均设置为至少一层。还提供了一种具有上述压电陶瓷结构的压电加速度传感器。本实用新型解决了因各材料之间的膨胀系数不同而造成的应力值波动较大，影响其高温特性，导致高温下压电材料的温漂大的问题。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种压电陶瓷结构及具有其的压电加速度传感器。

背景技术

压电加速度传感器处于高温条件工作时，传感器的放大电路及压电元件很容易失效。特别是在高温环境中，由于各材料之间的膨胀系数不同，造成应力值波动较大，影响其高温特性。压电材料在高温下的温度漂移也较大。

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的高温环境下，因压电加速度传感器的各材料之间的膨胀系数不同而影响其高温特性的缺陷，从而提供一种高温特性良好的压电陶瓷结构及具有其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压电陶瓷结构，包括：

相互堆叠的第一压电层和第二压电层，所述第一压电层具有压电系数随温度升高而降低的第一结构，所述第二压电层具有压电系数随温度升高而升高的第二结构，且所述第一压电层和所述第二压电层之间、以及所述第一压电层暴露的端面和所述第二压电层暴露的端面上均设有电极层，其中，所述第一压电层和第二压电层均设置为至少一层。

进一步，所述第一压电层为铋层状陶瓷片，所述第二压电层为铌酸锂补偿片。

进一步，所述第一压电层和第二压电层均为相互堆叠设置的至少两层，且相邻两层所述第一压电层和相邻两层所述第二压电层之间均设有一层所述电极层，且相邻两层所述电极层的极性相反。

进一步，极性相同、且靠近设置的两层所述电极层串联。

进一步，所述电极层为镍基合金电极。

还提供了一种压电加速度传感器，包括所述的压电陶瓷结构，还包括依次穿过相互堆叠的第一压电层、电极层和第二压电层上成型的通孔的锁紧件，所述压电陶瓷结构置于一壳体中。

进一步，所述锁紧件为螺栓。

进一步，还包括分设在所述压电陶瓷结构沿轴向的两个端面上的绝缘层。

进一步，还包括分设在所述绝缘层两侧的质量块和安装座，所述锁紧件依次穿过所述质量块、压电陶瓷结构和安装座固定在所述壳体的底壁上。

进一步，所述锁紧件、电极层和安装座均为铬镍铁合金。

本实用新型技术方案，具有如下优点；

1.本实用新型提供的压电陶瓷结构，第一压电层具有压电系数随温度升高而降低的第一结构，第二压电层具有压电系数随温度升高而升高的第二结构，在第一压电层和第二压电层之间、以及第一压电层暴露的端面和第二压电层暴露的端面上均设有电极层，在第一压电层和第二压电层均设置为至少一层的电极层，这样由于二者的温度特性趋势相反，第二压电层的设置作为第一压电层的补偿层，有效的避免了因各材料之间的膨胀系数不同而造成的应力值波动较大，影响其高温特性，导致高温下压电材料的温漂大的问题。

2.本实用新型提供的压电陶瓷结构，铋层状陶瓷片具有压电系数随温度升高而降低的特性，铌酸锂补偿片具有压电系数随温度升高而升高的特性，铌酸锂补偿片起到了补偿铋层状陶瓷片的压电系数随温度升高而降低的作用，使得压电陶瓷结构的温漂对应温度的特性曲线呈正递增。