一种加速度传感器制造技术

技术编号:20927822 阅读:21 留言:0更新日期:2019-04-20 12:13
本实用新型专利技术提供一种加速度传感器,涉及传感器技术领域。本实用新型专利技术提供的加速度传感器包括主体、低熔点金属液滴、第一电极层、第二电极层、摩擦起电层、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,主体的第一面上设置有容纳槽,第一电极层位于容纳槽的内壁上,容纳槽内为真空,低熔点金属液滴位于容纳槽内,摩擦起电层覆盖于容纳槽上,第二电极层覆盖于摩擦起电层上,电阻、电压表、滤波器和存储器均设置于主体的第一面上,电阻连接于第一电极层和第二电极层之间,电压表与电阻并联,滤波器的输入端与电压表的输出端连接,滤波器的输出端与存储器连接。本实用新型专利技术的加速度传感器无需使用电源进行驱动,结构简单、成本低。

An Acceleration Sensor

The utility model provides an acceleration sensor, which relates to the technical field of sensors. The acceleration sensor provided by the utility model comprises a main body, a low melting point metal droplet, a first electrode layer, a second electrode layer, a friction electrifying layer, a resistor, a voltmeter, a filter and a memory. The first surface of the main body is provided with a holding groove, the first electrode layer is located on the inner wall of the holding groove, the holding groove is vacuum, the low melting point metal droplets are located in the holding groove, and the friction occurs. The electrifying layer covers the holding tank, the second electrode layer covers the friction electrifying layer, and the resistors, voltmeters, filters and memories are arranged on the first surface of the main body. The resistors are connected between the first and second electrode layers. The voltmeters are connected with resistors in parallel, the input end of the filter is connected with the output end of the voltmeter, and the output end of the filter is connected with the memory. The acceleration sensor of the utility model does not need to be driven by a power supply, and has simple structure and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种加速度传感器
本技术涉及传感器
,尤其涉及一种加速度传感器。
技术介绍
现市面上加速度传感器分为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器、电容式加速度传感器和伺服式加速度传感器四种类型。但是,以上四种类型的加速度传感器均需要使用电源进行驱动,导致其结构较为复杂且成本较高。另外,压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器和伺服式加速度传感器均需使用特殊材料或部件,如压电材料,压阻材料,陀螺仪等,进一步增加了其成本;电容式加速度传感器的结构较为复杂,也进一步增加了其成本。
技术实现思路
本技术提供一种加速度传感器,可以使得该加速度传感器无需使用电源进行驱动,结构简单、成本低。本技术提供一种加速度传感器,采用如下技术方案:所述加速度传感器包括主体、低熔点金属液滴、第一电极层、第二电极层、摩擦起电层、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,所述主体的第一面上设置有容纳槽,所述第一电极层位于所述容纳槽的内壁上,所述容纳槽内为真空,所述低熔点金属液滴位于所述容纳槽内,所述摩擦起电层覆盖于所述容纳槽上,所述摩擦起电层绝缘且在与所述低熔点金属液滴摩擦时,从所述低熔点金属液滴获取电子,所述第二电极层覆盖于所述摩擦起电层上,所述电阻、所述电压表、所述滤波器和所述存储器均设置于所述主体的第一面上,所述电阻连接于所述第一电极层和所述第二电极层之间,所述电压表与所述电阻并联,所述滤波器的输入端与所述电压表的输出端连接,所述滤波器的输出端与所述存储器连接。可选地,所述容纳槽的形状为半球形,所述第一电极层完全覆盖所述容纳槽的内壁。可选地,所述低熔点金属液滴的体积为V1,所述容纳槽的体积为V2,其中,V1/V2=(0.054~0.686)∶1。可选地,V1/V2=0.25∶1。可选地,所述低熔点金属液滴的直径为50微米~10毫米。可选地,所述摩擦起电层的材质为聚偏氟乙烯或者橡胶。可选地,所述主体的材质为丙烯酸树脂或者硅胶。可选地,所述第一电极层的材质为铜、银或者金;所述第二电极层的材质为铜、银或者金。可选地,所述加速度传感器还包括封装层,所述封装层包覆所述主体的第一面。可选地,所述加速度传感器还包括沿远离所述主体方向依次层叠设置于所述主体的第二面上的第一粘结层、支撑底膜、第二粘结层和离型膜。本技术提供了一种加速度传感器,该加速度传感器包括主体、低熔点金属液滴、第一电极层、第二电极层、摩擦起电层、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,主体的第一面上设置有容纳槽,第一电极层位于容纳槽的内壁上,容纳槽内为真空,低熔点金属液滴位于容纳槽内,摩擦起电层覆盖于容纳槽上,电阻连接于第一电极层和第二电极层之间,电压表与电阻并联,滤波器的输入端与电压表的输出端连接,滤波器的输出端与存储器连接,在有加速度存在时,低熔点金属液滴会上升,进而与摩擦起电层进行摩擦,摩擦起电层获取低熔点金属液滴中的自由电子进而带负电,低熔点金属液滴由于被夺去自由电子进而带正电,低熔点金属液滴回落时,第一电极层会由于带正电的低熔点金属液滴的靠近产生感生电场,进而将正电荷沿电阻推送至第二电极层,第一电极层和第二电极层之间产生了电流,通过电压表即可获得电阻两端的电压的大小,滤波器对该电压进行滤波后即可存储在存储器中,根据该电压的大小即可得出加速度的大小,进而对实现加速度的检测,由以上所述可知,本技术中的加速度传感器无需使用电源进行驱动,且无需使用特殊材料或者特殊部件,使得加速度传感器的结构简单、成本低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的加速度传感器的结构示意图一;图2为本技术实施例提供的加速度传感器检测加速度的过程示意图一;图3为本技术实施例提供的加速度传感器检测加速度的过程示意图二;图4为本技术实施例提供的加速度与电压之间的关系图;图5为本技术实施例提供的加速度传感器的结构示意图二;图6为本技术实施例提供的加速度传感器的结构示意图三;图7为本技术实施例提供的加速度传感器的测试结果图一;图8为本技术实施例提供的加速度传感器的测试结果图二。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下本技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。本技术实施例提供一种加速度传感器,具体地,如图1所示,图1为本技术实施例提供的加速度传感器的结构示意图一,加速度传感器包括主体1、低熔点金属液滴2、第一电极层3、第二电极层4、摩擦起电层5、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,主体1的第一面上设置有容纳槽11,第一电极层3位于容纳槽11的内壁上,容纳槽11内为真空,低熔点金属液滴2位于容纳槽11内,摩擦起电层5覆盖于容纳槽11上,摩擦起电层5绝缘且在与低熔点金属液滴2摩擦时,从低熔点金属液滴2获取电子,第二电极层4覆盖于摩擦起电层5上,电阻(图中未示出)、电压表(图中未示出)、滤波器(图中未示出)和存储器(图中未示出)均设置于主体1的第一面上,电阻连接于第一电极层3和第二电极层4之间,电压表与电阻并联,滤波器的输入端与电压表的输出端连接,滤波器的输出端与存储器连接。当然,本领域技术人员必然知道的是,在该加速度传感器中与低熔点金属液滴2直接接触的结构必然是不粘附低熔点金属的,即第一电极层3和摩擦起电层5均不粘附低熔点金属。其中,容纳槽11内为真空的目的在于低熔点金属液滴2不会与空气接触,保证了低熔点金属液滴2的性能的稳定。另外,之所以选用低熔点金属液滴2,而非刚性金属颗粒的原因如下:1.刚性金属颗粒在容纳槽11内进行撞击时,很可能破坏第一电极层3和摩擦起电层5;2.低熔点金属液滴2可以随时发生形变,可以更好地与第一电极层3或者摩擦起电层5接触。在有加速度存在时,低熔点金属液滴2会上升,进而与摩擦起电层5进行摩擦,摩擦起电层5获取低熔点金属液滴2中的自由电子进而带负电,低熔点金属液滴2由于被夺去自由电子进而带正电,低熔点金属液滴2回落时,第一电极层3会由于带正电的低熔点金属液滴2的靠近产生感生电场,进而将正电荷沿电阻推送至第二电极层4,第一电极层3和第二电极层4之间产生了电流,通过电压表即可获得电阻两端的电压的大小,滤波器对该电压进行滤波后即可存储在存储器中,根据该电压的大小即可得出加速度的大小,进而对实现加速度的检测,由以上所述可知,本技术中的加速度传感器无需使用电源进行驱动,且无需使用特殊材料或者特殊部件,使得加速度传感器的结构简单、成本低。本技术实施例提供的加速度传感器非常小巧,尺寸可以缩小到微米级别。该加速度传感器可以用于检测瞬时加速度,以及检测震动过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速度传感器,其特征在于,包括主体、低熔点金属液滴、第一电极层、第二电极层、摩擦起电层、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,所述主体的第一面上设置有容纳槽,所述第一电极层位于所述容纳槽的内壁上,所述容纳槽内为真空,所述低熔点金属液滴位于所述容纳槽内,所述摩擦起电层覆盖于所述容纳槽上,所述摩擦起电层绝缘且在与所述低熔点金属液滴摩擦时,从所述低熔点金属液滴获取电子,所述第二电极层覆盖于所述摩擦起电层上,所述电阻、所述电压表、所述滤波器和所述存储器均设置于所述主体的第一面上,所述电阻连接于所述第一电极层和所述第二电极层之间,所述电压表与所述电阻并联,所述滤波器的输入端与所述电压表的输出端连接,所述滤波器的输出端与所述存储器连接。

【技术特征摘要】
1.一种加速度传感器,其特征在于,包括主体、低熔点金属液滴、第一电极层、第二电极层、摩擦起电层、电阻、电压表、滤波器和存储器,其中,所述主体的第一面上设置有容纳槽,所述第一电极层位于所述容纳槽的内壁上,所述容纳槽内为真空,所述低熔点金属液滴位于所述容纳槽内,所述摩擦起电层覆盖于所述容纳槽上,所述摩擦起电层绝缘且在与所述低熔点金属液滴摩擦时,从所述低熔点金属液滴获取电子,所述第二电极层覆盖于所述摩擦起电层上,所述电阻、所述电压表、所述滤波器和所述存储器均设置于所述主体的第一面上,所述电阻连接于所述第一电极层和所述第二电极层之间,所述电压表与所述电阻并联,所述滤波器的输入端与所述电压表的输出端连接,所述滤波器的输出端与所述存储器连接。2.根据权利要求1所述的加速度传感器,其特征在于,所述容纳槽的形状为半球形,所述第一电极层完全覆盖所述容纳槽的内壁。3.根据权利要求2所述的加速度传感器,其特征在于,所述低熔点金...

【专利技术属性】
技术研发人员:严启臻
申请(专利权)人:北京梦之墨科技有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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