专利名称：一种振动传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种振动传感器，尤其是一种灵敏度较高，结构简单、 振动效果好的压电式力传感器。
技术背景
振动传感器在测试技术中是关键部件之一 ，它的作用主要是将机械量 接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。 所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。振动传感器并不是直接将原始 要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输 入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量， 最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机 械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。
在振动试验中，除了测量振动，还经常需要测量对试件施加的动态激 振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等 优点，因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的 压电效应，即压电式力传感器的输出电荷信号与外力成正比。
目前采用压电式力传感器主要使用压电片接收振动信号，压电片的谐 振频率较高，振动效果不好，灵敏度不高。 发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种振动传 器，通过 在压电谐振器的压电片上增加一弹簧及与弹簧连接的金属球，实现增加压电片重量，以降低谐振频率，增强了振动效果。
为实现上述目的，本实用新型主要采用如下技术方案 一种振动传感器，包括微控制芯片，该微控制芯片通过振荡放大电路
与压电谐振器连接，所述压电谐振器上连接有一弹簧。
所述弹簧一端与压电谐振器的压电片连接，另一端固定连接有一金属球。
所述微控制芯片为AVRMEGA32芯片。
与现有技术相比，本实用新型通过在压电谐振器的压电片上增加一弹 簧及与弹簧连接的金属球，增加压电片重量，以达到降低谐振频率，增强 了振动效果的目的。本实用新型可将信号经过信号放大后送到单片机电路 中，进行信号整形和逻辑推理模糊控制，具有电路结构简单，振动效果好、 灵敏度高等优点。 _
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的核心思想是通过在压电谐振器的压电片上增加一弹簧 及与弹簧连接的金属球，增加压电片重量，当压电谐振器有外部压力时， 通过压电片产生震动并转换成相应的电信号，然后该电信号通过振荡放大 电路传输到微控制芯片进行处理后，通过微控制芯片对信号进行整形和逻 辑推理模糊控制。
为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本 实用新型做进一步的说明。
请参见图1所示，图1为本实用新型的电路原理图。本实用新型提供了一种振动传感器，特别是压电式力传感器，该压电式力传感器通过压电 谐振器上的压电片接收振动信号，然后经过信号振荡放大电路发送到微控 制器中，对信号进行整形处理以及逻辑推理模糊控制。
这里的压电谐振器主要通过压电片接收振动信号，其工作原理是利用 压电晶体的压电效应，即压电式力传感器的输出电荷信号与外力成正比。 这里压电晶体的压电效应与压电片的谐振频率有很大关系，为了降低谐振 频率，需要增加压电片的重量，因此在压电片上连接有一个弹簧，而弹簧 上则固定连接有一个金属球，以增加压电片的重量，降低谐振频率，提高 谐振灵敏度。
本实用新型的电路原理为振荡放大电路主要包括有三极管Q1、 Q2， 电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5, 二极管Dl，其中压电谐振器位于三极管Ql 的发射极和基极之间，而三极管Q1的集电极和基极之间通过电阻R1连接， 这里Ql将压电谐振器产生的电信号进行放大输出。
Ql的集电极一端通过电阻R3与Q2连接， 一端通过电阻R2与二极管 Dl连接，形成单向导通，其中Q2接收极通过电阻R4与R3连接，而它的 基极则直接与R3连接，另外Q2的集电极一端通过电阻R5接地， 一端则 与微控制芯片AVRMEGA32的端口 A (PA7-PA0)连接。
微控制芯片AVRMEGA32的端口 A (PA7-PA0)为A/D转换器的模拟 输入端，为8位双向I/0口，具有可编程内部上拉电阻。其输出的缓冲器具 有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。作为输入使用时，如果内部 上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。在复位过程中，即使 系统时钟还未起振，端口A处于高阻状态。而端口B (PB7-PB0)、端口C (PC7-PC0)和端口D (PD7-PD0)都与端口A相同。其中RESET为复位输入引脚，持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位，而持续
时间小于门限时间的脉冲不能保证可靠复位。XTAL1为反向振荡放大器与 片内时钟操作电路的输入端；。XTAL2为反向振荡放大器的输出端；VCC 为端口 A与A/D转换器的电源;AREF为A/D的模拟基准输入引脚，XTAL1 、 XTAL2与外部接线端子板连接，VCC与VDD连接，RESET则通过R6与 VDD连接。
通过振荡放大电路输入的电信号输入到微控制芯片AVR MEGA32的 端口A中，实现对电信号的整形和逻辑推理模糊控制。
以上对本实用新型所提供的一种振动传感器进行了详细介绍，本文中 应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本 领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范 围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型 的限制。
权利要求1、一种振动传感器，其特征在于包括微控制芯片，该微控制芯片通过振荡放大电路与压电谐振器连接，所述压电谐振器上连接有一弹簧。
2、 根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于所述弹簧一端与 压电谐振器的压电片连接，另一端固定连接有一金属球。
3、 根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于所述微控制芯片 为AVRMEGA32芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种振动传感器，包括微控制芯片，该微控制芯片通过振荡放大电路与压电谐振器连接，所述压电谐振器上连接有一弹簧。与现有技术相比，本实用新型通过在压电谐振器的压电片上增加一弹簧及与弹簧连接的金属球，增加压电片重量，以达到降低谐振频率，增强了振动效果的目的。本实用新型可将信号经过信号放大后送到单片机电路中，进行信号整形和逻辑推理模糊控制，具有电路结构简单，振动效果好、灵敏度高等优点。
文档编号G01H11/08GK201378077SQ20092013034
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者林善棠, 王天禄 申请人:深圳市德泽能源科技有限公司