一种原位校准传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种原位校准传感器，包括封装组件和功能组件，封装组件包括底座和壳体，功能组件包括质量块、传感单元以及传感信号输出端，功能组件还包括激振单元和激振信号输入端，激振单元位于封装组件的内部，激振信号输入端固定连接在封装组件的外部，激振信号输入端通过激振信号输入线与激振单元连接。本实用新型专利技术通过对现有剪切型传感器的结构进行简单调整，并在其中增设激振单元，实现对传感器的原位校准，无需对传感器进行拆装操作，也无需使用标准振动台套组，有效提高工作效率，降低成本，本实用新型专利技术尤其适用于包含大量传感器的大型复杂设备中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测试测量领域，具体涉及一种剪切型原位校准传感器。
技术介绍
传感器已成为获得自然和生产信息的一种极为重要的工具，尤其对于现代工业来说，如缺少传感器，现代工业就将失去基础。现代工业设备中应用了大量传感器来检测设备运行状态，实现在线检测。传感器工作性能准确性和设备正常运行以及使用者的人身安全等方面息息相关，因此，必须及时准确地对这些传感器的工作性能进行校准。当前通用的传感器校准方法是将待检传感器从设备中分离，利用标准振动台套组进行校准，然后重新安装到设备中。这种方法可以获得较为准确的校准结果，但是需要从设备上拆卸传感器，操作繁琐，特别是对安装有数百上千传感器的大型系统而言，工作量极为巨大，降低生产效率，增加成本。为减少工作量，提高生产效率，目前已有技术传感器能进行原位校准，如技术《传感器在线校准方法》(申请公布号：CN103090901A)公开了一种能进行原位校准的传感器。但其激励单元采用压缩型压电陶瓷片，传感单元采用剪切型压电陶瓷片或压缩型压电陶瓷片，所以激励单元和传感单元互相分离，使用2套预紧装置固定，影响传感器横向振动比、安装谐振频率等性能指标，因此该技术所述的传感器结构及装配工艺复杂，性能指标不理想。因此开发一种简单易行，可实现原位校准的传感器检测技术成为业界长期以来渴望解决的难题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的专利技术目的在于提供一种原位校准传感器，简便易行，能够实现批量传感器的原位校准，克服现有技术的不足，提高传感器使用效率。为实现上述专利技术目的，本技术提供以下的技术方案：1.一种原位校准传感器，包括封装组件和功能组件，所述封装组件包括底座和壳体，所述壳体封装连接在所述底座上，所述功能组件包括质量块、传感单元以及传感信号输出端，所述质量块和所述传感单元分别位于所述封装组件的内部，所述质量块与所述底座相对固定，所述传感单元安装在所述底座与所述质量块之间，所述传感信号输出端固定连接在所述封装组件的外部，所述传感信号输出端通过传感信号输出线与所述传感单元连接，所述功能组件还包括激振单元和激振信号输入端，所述激振单元位于所述封装组件的内部，所述激振信号输入端固定连接在所述封装组件的外部，所述激振信号输入端通过激振信号输入线与所述激振单元连接。上述技术方案中，所述激振单元平行所述传感单元安装在所述底座的竖直部分与所述质量块之间，所述传感单元与所述质量块相邻，所述激振单元与所述底座的竖直部分相邻，所述传感单元和所述激振单元均采用剪切型压电陶瓷片，所述传感单元的电极面与所述激振单元的电极面相对。上述技术方案中，所述激振单元与所述传感单元之间还设置有绝缘片。上述技术方案中，所述质量块、所述传感单元以及所述激振单元通过同一预紧装置与所述底座相对固定。上述技术方案中，所述传感信号输出端固定连接在所述壳体的顶端位置，所述激振信号输入端固定连接在所述底座的侧面位置。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术通过对现有剪切型传感器的结构进行简单调整，并在其中增设激振单元，且激振单元和传感单元通过同一预紧装置与所述底座相对固定，实现对传感器的原位校准，无需对传感器进行拆装操作，也无需使用标准振动台套组，有效提高工作效率，降低成本，本技术尤其适用于包含大量传感器的大型复杂设备中。附图说明图1为本技术公开的原位校准传感器的结构示意图；图2为本技术公开的原位校准传感器的校准示意图。其中，11、底座；111、水平座体；112、竖直座体；12、壳体；21、质量块；22、传感单元；23、传感信号输出端；24、传感信号输出线；25、激振单元；26、激振信号输入端；27、激振信号输入线；28、绝缘片；29、预紧装置；30、被测件；40、检测设备；50、激振设备。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。参见图1和图2，如其中的图例所示，一种原位校准传感器，包括封装组件和功能组件，上述封装组件包括底座11和壳体12，壳体12封装连接在底座11上，上述功能组件包括质量块21、传感单元22以及传感信号输出端23，质量块21和传感单元22分别位于上述封装组件的内部，质量块21与底座11相对固定，传感单元22安装在底座11与质量块21之间，传感信号输出端23固定连接在上述封装组件的外部，传感信号输出端23通过传感信号输出线24与传感单元22连接，上述功能组件还包括激振单元25和激振信号输入端26，激振单元25位于上述封装组件的内部，激振信号输入端26固定连接在上述封装组件的外部，激振信号输入端26通过激振信号输入线27与激振单元25连接。底座11包括第一座体111和设置在第一座体111的上侧并呈倒置T型的第二座体112，质量块21设置在第二座体112的竖直部分两侧的水平部分上。激振单元25平行传感单元22安装在第二座体112的竖直部分与质量块21之间，传感单元22与质量块21相邻，激振单元25与第二座体112的竖直部分相邻，传感单元22和激振单元25均采用剪切型压电陶瓷片，传感单元22的电极面与激振单元25的电极面相对。为了避免上述激振单元25与传感单元22之间相互影响，激振单元25与传感单元22之间还设置有绝缘片28。原位校准传感器利用压电陶瓷的正压电效应和逆压电效应相结合的原理，使用时，通过检测设备采集传感单元的输出信号即可得所需的加速度值；校准时，将激振设备输出的额定激振信号施加于激振单元，通过检测设备采集传感单元的输出信号，与标准值进行对比，即可对传感器传感单元进行校准。激振单元利用逆压电效应，通过对剪切型压电陶瓷施加额定激振信号，使压电陶瓷产生周期性位移变化，并使质量块产生振动。传感单元利用正压电效应，将质量块振动所产生的力使压电陶瓷发生变形，并产生电荷信号。额定激振信号是激振设备输出的传感器出厂校准时所用的激振信号，主要参数有电压、频率等。标准值是传感器出厂校准时，在额定激振信号激励下，传感单元的输出信号，主要参数有电荷等。其中一种较优的实施方式为：质量块21、传感单元22以及激振单元25通过预紧装置29与第二座体112的竖直部分相对固定。其中一种较优的实施方式为：传感信号输出端23固定连接在壳体12的顶端位置，激振信号输入端26固定连接在第一座体111的侧面位置。原位校准传感器的检测过程：将上述原位校准传感器固定安装在被测件30上，由被测件30振动产生的信号由原位校准传感器输入检测设备40，检测设备40即可测出加速度值。原位校准传感器的校准过程：将上述原位校准传感器固定安装在被测件30上，激振设备50输出激振信号，激振信号输入原位校准传感器，原位校准传感器产生压电信号，压电信号输出到检测设备40，由检测设备40读取检测值，检测设备40的检测值与激振设备50的输入量进行对比，达到校准的目的。以上为对本技术实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位校准传感器，包括封装组件和功能组件，所述封装组件包括底座和壳体，所述壳体封装连接在所述底座上，所述功能组件包括质量块、传感单元以及传感信号输出端，所述质量块和所述传感单元分别位于所述封装组件的内部，所述质量块与所述底座相对固定，所述传感单元安装在所述底座与所述质量块之间，所述传感信号输出端固定连接在所述封装组件的外部，所述传感信号输出端通过传感信号输出线与所述传感单元连接，其特征在于，所述功能组件还包括激振单元和激振信号输入端，所述激振单元位于所述封装组件的内部，所述激振信号输入端固定连接在所述封装组件的外部，所述激振信号输入端通过激振信号输入线与所述激振单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种原位校准传感器，包括封装组件和功能组件，所述封装组件包括底座和壳体，所述壳体封装连接在所述底座上，所述功能组件包括质量块、传感单元以及传感信号输出端，所述质量块和所述传感单元分别位于所述封装组件的内部，所述质量块与所述底座相对固定，所述传感单元安装在所述底座与所述质量块之间，所述传感信号输出端固定连接在所述封装组件的外部，所述传感信号输出端通过传感信号输出线与所述传感单元连接，其特征在于，所述功能组件还包括激振单元和激振信号输入端，所述激振单元位于所述封装组件的内部，所述激振信号输入端固定连接在所述封装组件的外部，所述激振信号输入端通过激振信号输入线与所述激振单元连接。2.根据权利要求1所述的原位校准传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢立，吴国雄，
申请(专利权)人：苏州东菱振动试验仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32