一种新型压电式压力传感器制造技术

一种新型压电式压力传感器，包括压电式传感片、电荷测量器、数据处理器以及数据存储器，压电式传感片、电荷测量器以及数据处理器依次连接，数据处理器和数据存储器双向连接，压电式传感片外接电容测量器，电容测量器再同数据处理器进行连接。本发明专利技术的有益效果为：该种传感器有效解决了在压电式传感片受力平衡时难以进行压力测量的缺陷，此外还采用电容测量器对电压测量的结果进行辅助性校正，进一步保证了压力测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型压电式压力传感器
本专利技术涉及一种传感器，尤其涉及一种可测量静力状态下的压电式压力传感器。
技术介绍
压电式压力传感器是一种基于压电效应的压力传感器，大多是利用正压电效应制成的。正压电效应是指当晶体受到某固定方向外力的作用时，内部就产生电极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。现有的压电式压力传感器随着外力的施压而产生形变，该形变会导致电荷在压电式传感片的极板间积累，当压电式传感片受力平衡后，形变停止，不会有新的电荷产生，此前在极板间积累的电荷会在电路中损耗消失，从而使得在静力(即受力平衡)时，压电式传感片的输出电压是0。因此，现有的压电式压力传感器只能测量存在变化力时的压力，不能测量静力时的压力。因此，针对以上缺陷，需要对现有技术进行有效创新。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术的目的在于提供一种新型压电式压力传感器，该种传感器有效解决了在压电式传感片受力平衡时难以进行压力测量的缺陷，此外还采用电容测量器对电压测量的结果进行辅助性校正，进一步保证了压力测量的准确性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种新型压电式压力传感器，包括压电式传感片、电荷测量器、数据处理器以及数据存储器，所述的压电式传感片用于压力的感应，所述的电荷测量器用于测量压电式传感片的压电效应，所述的数据处理器用于将电荷测量器得出的测量数据转换为压力值，所述的数据存储器用于存储数据处理器得出的压力值，其中，压电式传感片、电荷测量器以及数据处理器依次连接，数据处理器和数据存储器双向连接；相应的，压电式传感片外接电容测量器，电容测量器再同数据处理器进行连接，电容测量器和电荷测量器同时工作，电容测量的数据经数据处理器处理后用于辅助校正电荷测量器得出的压力值，以减小测量误差；相应的，数据处理器通过电荷测量器测量值的极性判断力的方向，在已有压力值的基础上进行加减并保存于数据存储器；相应的，数据处理器外接温度传感器，温度传感器测量环境温度，以便校正因温度引起的电荷测量器及电容测量器的测量值的变化。本专利技术的有益效果为：一、采用压电传感片进行测量，因压电效应产生的电荷量成正比，与力的变化速率无关，可以降低测量的误差。二、增加了数据存储器这一模块，并且要求数据存储器同数据处理器进行双向连接，在压电式传感片受力平衡时，直接调取数据存储器中存储的前一次数据即可，有效解决了在压电式传感片受力平衡时输出电压值为0，继而导致无法正确输出压力值的问题；三、电容测量器与压电式传感片组成震荡电路，实现第二线路的压力测量，并且电容测量器测得的压力值可用于辅助校正电荷测量器测得的压力值，以减小测量误差，提高了测量的精准度；四、采用温度传感器对测量环境的温度进行实时监测，以便校正因温度引起的测量误差。附图说明下面根据附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是本专利技术的结构连接示意图；图2是实施例中的实施说明示意图；图中：1、压电式传感片；2、电荷测量器；3、数据处理器；4、数据存储器；5、电容测量器；6、温度传感器。具体实施方式如图1所示，一种新型压电式压力传感器，包括压电式传感片1、电荷测量器2、数据处理器3以及数据存储器4，压电式传感片1用于压力的感应，电荷测量器2用于测量压电式传感片1的压电效应，数据处理器3用于将电荷测量器2得出的测量数据转换为压力值，数据存储器4用于存储数据处理器3得出的压力值，其中，压电式传感片1、电荷测量器2以及数据处理器3依次连接，数据处理器3和数据存储器4双向连接，压电式传感片1外接电容测量器5，电容测量器5再同数据处理器3进行连接。下面说明本专利技术的使用状态：如图2所示，外力ΔF1作用到压电式传感片1上，产生压电效应，经电荷测量器2采集得到数据V1，V1经电荷测量器2采集后，传输至数据处理器3，数据处理器3把接收到的V1转换成压力值ΔF1，同时ΔF1被保存到数据存储器4中。之后，压电式传感片1受力平衡，不再产生新的电荷，而前一次压电效应产生的电荷在电路中很快损耗消失。因此在受力平衡时，压电式传感片1的输出电压是0。由于之前的测量值ΔF1已经被保存在数据存储器4中，故本传感器在受力平衡时，仍然能输出正确的压力值ΔF1；外力ΔF2作用到压电式传感片1上，产生压电效应，经电荷测量器2采集得到数据V2，V2通过相同的流程，转换成压力值ΔF2。由于V1和V2极性相同，数据处理器3判断它们是同向力，数据处理器3在已存储的压力ΔF1的基础上，加上新的变化量ΔF2，获得当前压力值ΔF1+ΔF2；外力ΔF3作用到压电式传感片1上，产生压电效应，经电荷测量器2采集得到数据V3，V3通过相同的流程转换成压力值ΔF3。由于V3同V2、V1极性相反，数据处理器3判断它们是反向力，数据处理器3在已存储压力ΔF1+ΔF2的基础上，减去新的变化量ΔF3，获得当前压力值ΔF1+ΔF2-ΔF3。与此同时，由于压电式传感片1的电容也随压力变化，采用电容测量器5测量压电式传感片1的电容，用来在初次使用时，标定压力初始值。并且在后续使用过程中，电容测量器5测得的压力值，用来辅助校正用电荷测量器2测得的压力值，以减小测量误差。由于压电效应和电容变化都受温度影响，温度传感器6测量当前温度，数据处理器3根据该温度校正当前压力值。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型压电式压力传感器，包括压电式传感片、电荷测量器、数据处理器以及数据存储器，其特征在于：所述的压电式传感片、电荷测量器以及数据处理器依次连接，数据处理器和数据存储器双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型压电式压力传感器，包括压电式传感片、电荷测量器、数据处理器以及数据存储器，其特征在于：所述的压电式传感片、电荷测量器以及数据处理器依次连接，数据处理器和数据存储器双向连接。2.根据权利要求1所述的一种新型压电式压力传感器，其特征在于：所述的压电式传感片外接电容测量器，电容测...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正伟，
申请(专利权)人：上海路虹电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31