一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器制造技术

技术编号:9738243 阅读:94 留言:0更新日期:2014-03-06 08:25
一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器,包括测量微压力引起机械振动的金属弹性元件,在所述金属弹性元件的顶部粘贴有挠曲电介电薄膜,周边设置有绝缘层,所述挠曲电介电薄膜上下表面分别设置有上金属电极和下金属电极,所述挠曲电介电薄膜的上金属电极和下金属电极分别连接有两条输出测量电荷信号的引线,所述金属弹性元件下方具有施加压力的压力通道,所述挠曲电介电薄膜连同上金属电极和下金属电极均置于外壳内,两条引线的一端从外壳引出;本发明专利技术通过施加压力与金属弹性元件中机械变形的应变梯度之间的线性关系测量薄膜上受到的压力,能够准确、简单的实现压力的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器
本专利技术涉及压力传感器
,具体涉及一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器。
技术介绍
传统的压电式传感器利用某些电介质材料具有压电效应的现象制成。压电效应是指在电介质的一定方向上施加外力(压力或拉力)作用而变形时,在其表面上产生电荷从而可以实现非电量的检测。压电式传感器具有体积小,重量轻,频带宽等特点,适用于对各种动态力,机械冲击与振动的测量,广泛应用在力学、声学、医学和宇航方面。压电式传感器是一种无源传感器。压电式传感器通常利用压电材料的正压电效应制成。然而在晶体学中,压电效应被严格限制在具有非中心对称结构的晶体中才存在,这大大限制了材料的选取和利用。另一方面天然的压电材料压电效应非常微弱,很难用于实际检测。目前广泛使用的压电材料主要由石英晶体和压电陶瓷,钛酸钡,镐钛酸铅(PZT)等材料。在工业上,镐钛酸铅这类压电陶瓷被大量的使用,由于镐钛酸铅含有重金属铅,对环境和人类健康都是有害的。并且压电传感器的一个明显缺点是对温度敏感,在居里温度以上压电效应失效。与压电效应不同,挠曲电效应是指由应变梯度引起的极化现象,挠曲电效应普遍存在于所有的电介质中,包括非压电材料和各向同性材料。挠曲电效应通常定义为:

【技术保护点】
一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器,包括测量微压力引起机械振动的金属弹性元件(1),其特征在于:在所述金属弹性元件(1)的顶部粘贴有挠曲电介电薄膜(2),周边设置有绝缘层(3),所述挠曲电介电薄膜(2)上下表面分别设置有上金属电极(4)和下金属电极(5),所述挠曲电介电薄膜(2)的上金属电极(4)和下金属电极(5)分别连接有两条输出测量电荷信号的引线(6),所述金属弹性元件(1)下方具有施加压力的压力通道(7),所述挠曲电介电薄膜(2)连同上金属电极(4)和下金属电极(5)均置于外壳(8)内,两条引线(6)的一端从外壳(8)引出。

【技术特征摘要】
1.一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器,包括测量微压力引起机械振动的金属弹性元件(1),其特征在于:在所述金属弹性元件(I)的顶部粘贴有挠曲电介电薄膜(2),周边设置有绝缘层(3),所述挠曲电介电薄膜(2)上下表面分别设置有上金属电极(4)和下金属电极(5),所述挠曲电介电薄膜(2)的上金属电极(4)和下金属电极(5)分别连接有两条输出测量电荷信号的引线(6),所述金属弹性元件(I)下方具有施加压力的压力通道(7),所述挠曲电介电薄膜(2)连同上金属电极(4)和下金属电极(5)均置于外壳(8)内,两条引线(6)的一端从外壳(8)引出。2.根据权利要求1所述的一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器,其特征在于:所述金属弹性元件(I)也置于外壳(8)内。3.根据权利要求1所述的一种高精度基于金属弹性元件的挠曲电式压力传感器,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斯梁旭申胜平徐明龙
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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