一种压电式加速度和温度一体传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，具体为一种压电式加速度和温度一体传感器。

背景技术：

压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比，压电式加速度传感器是基于压电晶体的压电效应工作的。某些晶体在一定方向上受力变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称为“压电效应”，具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。常用的压电晶体有石英、压电陶瓷等，在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，如手提电脑的硬盘抗摔保护，目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦，压电加速度传感器还应用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。

但是，现有的压电式加速度传感器在工业领域所使用的范围较小，因为其本身的功能性较少，无法带来更加便捷有效的工作；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种压电式加速度和温度一体传感器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种压电式加速度和温度一体传感器，以解决上述背景技术中提出的压电式加速度传感器在工业领域所使用的范围较小，因为其本身的功能性较少，无法带来更加便捷有效的工作的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压电式加速度和温度一体传感器，包括组合传感器主体，所述组合传感器主体的底部设置有传感器基座，所述传感器基座的上方设置有金属外壳，且金属外壳与传感器基座固定连接，所述金属外壳的上方设置有螺纹安装接头，且螺纹安装接头与金属外壳焊接连接，所述金属外壳的内部设置有内置弹簧，且内置弹簧与内置弹簧组合连接，所述内置弹簧的下方设置有中心质量块，且内置弹簧与中心质量块贴合连接，所述中心质量块的下方设置有压电元件，且压电元件与中心质量块和传感器基座贴合连接。

优选的，所述内置弹簧的内部设置有传感螺栓，且传感螺栓贯穿中心质量块和压电元件至传感器基座的内部。

优选的，所述传感器基座的内部设置有隔离槽，所述隔离槽的内部设置有温度传感元件，且温度传感元件的型号为pt100。

优选的，所述组合传感器主体包括电流放大器电路，所述电流放大器电路包括放大器和恒流源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的在传感器基座的内部还设置有一个隔离槽，而在隔离槽的内部则设置有一组温度传感元件，可以用于内部工作温度的检测，以便掌握传感器的工作情况，温度传感元件采用隔离悬浮设计，抗干扰性能强；

2、本实用新型的组合传感器主体的内部拥有一组电流放大器电路，电流放大器电路包括放大器和恒流源，电流源将电流引入加速度传感器，加速度传感器内部的电路使它对外表现的像一个电阻，传感器的加速度和它对外表现出的电阻成正比，因此传感器返回的信号电压和加速度也成正比，放大器允许你设置输入范围以充分利用输入信号。

附图说明

图1为本实用新型的整体主视图；

图2为本实用新型的整体内部结构示意图；

图3为本实用新型的电流放大器电路图。

图中：1、组合传感器主体；2、金属外壳；3、传感器基座；4、螺纹安装接头；5、传感螺栓；6、中心质量块；7、内置弹簧；8、压电元件；9、温度传感元件；10、隔离槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种压电式加速度和温度一体传感器，包括组合传感器主体1，组合传感器主体1的底部设置有传感器基座3，用于与固定元件进行连接，传感器基座3的上方设置有金属外壳2，起到固定保护的作用，且金属外壳2与传感器基座3固定连接，金属外壳2的上方设置有螺纹安装接头4，便于进行安装使用，且螺纹安装接头4与金属外壳2焊接连接，增强稳定性，金属外壳2的内部设置有内置弹簧7，且内置弹簧7与内置弹簧7组合连接，在受到压力时可以产生位移，从而实现数值的测定，内置弹簧7的下方设置有中心质量块6，且内置弹簧7与中心质量块6贴合连接，中心质量块6的下方设置有压电元件8，且压电元件8与中心质量块6和传感器基座3贴合连接，便于数据的感应。

进一步，内置弹簧7的内部设置有传感螺栓5，实现数据的检测感应，且传感螺栓5贯穿中心质量块6和压电元件8至传感器基座3的内部，便于件组合安装。

进一步，传感器基座3的内部设置有隔离槽10，隔离槽10的内部设置有温度传感元件9，工业现场监测，抗干扰性能强，且温度传感元件9的型号为pt100，用于进行温度的检测。

进一步，组合传感器主体1包括电流放大器电路，电流放大器电路包括放大器和恒流源，电流源将电流引入加速度传感器，加速度传感器内部的电路使它对外表现的像一个电阻，传感器的加速度和它对外表现出的电阻成正比，因此传感器返回的信号电压和加速度也成正比，放大器允许你设置输入范围以充分利用输入信号。

工作原理：使用时，将传感器基座3与试件刚性固定在一起，当其感受振动时，由于内置弹簧7的刚度相当大，中心质量块6的质量相对较小，可以认为中心质量块6的惯性很小，因此可以认为中心质量块6感受到与传感器基座3相同的振动，并受到与加速度方向相反的惯性力作用，这样，中心质量块6就有一个正比于加速度的作用力作用在压电元件8上，通过压电元件8的压电效应，在压电元件8的表面上就会产生随振动加速度变化的电压，当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器输出的电压与作用力成正比，即与传感器感受到的加速度成正比，将此电压输入到前置放大器后就可以用普通的测量仪器测出加速度，如在放大器中加适当的积分电路，就可以测出振动速度和位移，同时在传感器基座3的内部还设置有一个隔离槽10，在隔离槽10的内部则设置有一组温度传感元件9，可以用于内部工作温度的检测，以便掌握传感器的工作情况，温度传感元件9采用隔离悬浮设计，抗干扰性能强。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种压电式加速度和温度一体传感器，包括组合传感器主体(1)，其特征在于：所述组合传感器主体(1)的底部设置有传感器基座(3)，所述传感器基座(3)的上方设置有金属外壳(2)，且金属外壳(2)与传感器基座(3)固定连接，所述金属外壳(2)的上方设置有螺纹安装接头(4)，且螺纹安装接头(4)与金属外壳(2)焊接连接，所述金属外壳(2)的内部设置有内置弹簧(7)，且内置弹簧(7)与内置弹簧(7)组合连接，所述内置弹簧(7)的下方设置有中心质量块(6)，且内置弹簧(7)与中心质量块(6)贴合连接，所述中心质量块(6)的下方设置有压电元件(8)，且压电元件(8)与中心质量块(6)和传感器基座(3)贴合连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电式加速度和温度一体传感器，其特征在于：所述内置弹簧(7)的内部设置有传感螺栓(5)，且传感螺栓(5)贯穿中心质量块(6)和压电元件(8)至传感器基座(3)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种压电式加速度和温度一体传感器，其特征在于：所述传感器基座(3)的内部设置有隔离槽(10)，所述隔离槽(10)的内部设置有温度传感元件(9)，且温度传感元件(9)的型号为pt100。

4.根据权利要求1所述的一种压电式加速度和温度一体传感器，其特征在于：所述组合传感器主体(1)包括电流放大器电路，所述电流放大器电路包括放大器和恒流源。

技术总结
本实用新型公开了一种压电式加速度和温度一体传感器，涉及传感器技术领域，为解决现有技术中的压电式加速度传感器在工业领域所使用的范围较小，因为其本身的功能性较少，无法带来更加便捷有效的工作的问题。所述组合传感器主体的底部设置有传感器基座，所述传感器基座的上方设置有金属外壳，且金属外壳与传感器基座固定连接，所述金属外壳的上方设置有螺纹安装接头，且螺纹安装接头与金属外壳焊接连接，所述金属外壳的内部设置有内置弹簧，且内置弹簧与内置弹簧组合连接，所述内置弹簧的下方设置有中心质量块，且内置弹簧与中心质量块贴合连接，所述中心质量块的下方设置有压电元件。

技术研发人员：潘宇耀
受保护的技术使用者：圣美意传动技术(南京)有限公司
技术研发日：2019.12.06
技术公布日：2020.08.14