[发明专利]一种振动电容式静电传感器结构

说明书

本发明公开了一种振动电容式静电传感器结构，包括传感器主壳和内部隔层，所述传感器主壳两侧设有固定凹槽，所述固定凹槽间设有内部隔层，所述内部隔层上方设有振动装置，所述内部隔层下端设有信号处理电路板，所述振动装置内侧设有信号感应极板，所述传感器主壳一侧设有传感器副壳，所述传感器副壳测量端中部设有探测窗口，使用时，保持信号感应极板平行于试品表面，固定探测窗口与试品表面距离，试品表面带静电时，信号感应极板受感应带电，通电后，振动装置振动，周期性屏蔽信号感应极板，产生周期性交变电流信号，将此信号引入信号处理电路板进行后处理，从而完成探测，该装置结构科学合理，使用安全可靠，为人们提供了很大帮助。

技术领域

本发明涉及静电测试技术领域，特别涉及一种振动电容式静电传感器结构。

背景技术

静电现象是人类认识电磁现象的开始，近年来随着静电应用研究的日渐深入，静电技术已经广泛应用于各个领域，如静电除尘、静电复印、静电喷涂、静电生物效应等；静电在给人类带来科技进步的同时，也存在一定的危险，容易引起电子器件击穿损坏、电子设备故障或误动作以及爆炸和火灾，严重威胁着人民群众的生命财产安全。为实现静电的应用与防护，首先要实现对静电分布的准确测量，目前市场上的静电传感器分为静电感应式和振动电容式两种，其中振动电容式传感器是利用振动电极改变传感器与试品表面之间的电容值，进而产生变化的电流信号进行测量，此类传感器多采用横向测量，传感器与待测试品表面相对面积较大，加快了静电电荷的泄放，对空间电场分布产生干扰，同时测量面过大导致测量点位精准度差，极大影响静电测量的准确性；振动结构多与信号处理电路板直接相连，导致振动过程中产生的噪声干扰直接引入了信号处理系统中，增大了信号处理的误差，振动结构的固定方式多采用胶水粘接，会带来无法准确定位振动结构位置的后果，会导致同一批次传感器的性能一致性存在明显差异，造成批质量问题，产生巨大损失，严重影响静电传感器的产品化。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种振动电容式静电传感器结构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种振动电容式静电传感器结构，包括传感器主壳和内部隔层，所述传感器主壳前、后两侧分别设有固定凹槽，所述固定凹槽之间中部固定设有内部隔层，所述内部隔层上端一侧固定设有定位凸点，所述内部隔层上端中部设有定位孔，所述内部隔层上方固定设有振动装置，所述振动装置固定连接传感器主壳上端，所述传感器主壳电性连接振动装置，所述振动装置一侧半开放式缺口固定设于定位凸点外侧，所述振动装置中部圆孔固定设于定位孔上方，所述内部隔层下端固定设有信号处理电路板，所述信号处理电路板固定连接传感器主壳下端，所述传感器主壳与信号处理电路板电绝缘，所述振动装置内侧固定设有信号感应极板，所述传感器主壳一侧固定设有传感器副壳，所述传感器副壳前、后边缘固定设于固定凹槽中，与传感器主壳拼接为长方体整体金属外壳，所述传感器副壳一侧测量端中部设有探测窗口，所述探测窗口平行于信号感应极板，所述探测窗口中心点与信号感应极板中心点处于同一轴线上，所述信号处理电路板位于探测窗口的一侧固定连接信号感应极板，所述信号感应极板电性连接信号处理电路板。

优选的，所述传感器主壳两侧固定凹槽关于内部隔层前后对称分布，所述传感器主壳四周为开放式结构，所述传感器副壳边缘插入固定凹槽边缘沟槽中并紧扣为一体，所述传感器副壳为匚形薄壁结构，所述传感器主壳与传感器副壳均做接地处理，所述内部隔层将振动装置与信号处理电路板上下隔开，所述振动装置接收并执行信号处理电路板发出的驱动及控制信号，带动被部分屏蔽的信号感应极板沿垂直于探测方向做周期性振动，所述振动装置一侧下端开有长方形缺口，所述信号感应极板从长方形缺口中向下穿出并连接信号处理电路板。

优选的，所述内部隔层上部为三级台阶，所述内部隔层的上级台阶顶端平齐于传感器副壳上板下端面，所述定位凸点与定位孔位于内部隔层的中间台阶上端，所述振动装置的金属谐振腔体位于内部隔层的下级台阶上侧，所述内部隔层靠近上级台阶的侧面开有自上而下的方形通槽，所述振动装置在定位凸点处焊接连接内部隔层，所述振动装置在定位孔处铆接连接内部隔层，所述内部隔层下级台阶中部设有定位圆孔。