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一种高灵敏度的振动传感器制造技术

技术编号:24677491 阅读:34 留言:0更新日期:2020-06-27 06:33
本发明专利技术公开了一种高灵敏度的振动传感器,包括具有空腔的衬底和多个压电悬臂梁,空腔的底面中心设置有固定柱,多个悬臂梁围成信号接收区域,通过固定柱固定在衬底上方;压电悬臂梁包括固定端和自由端,自由端的宽度大于固定端,固定端固定在固定柱上,自由端悬置于空腔上方,且相邻的压电悬臂梁之间设置有间隙;该传感器还包括带有凹槽的封帽,封帽的槽沿与压电悬臂梁的自由端相连接。凹槽的截面可为任意形状,优选底面与侧壁夹角大于90°的梯形。本发明专利技术通过封帽将振动信号产生载荷集中在压电悬臂梁自由端,会使压电悬臂梁受到的弯矩更大,压电悬臂梁的挠曲程度更大,且夹角大于90°时能够产生较大的横向载荷,有效提高振动传感器的灵敏度。

A vibration sensor with high sensitivity

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度的振动传感器
本专利技术涉及到MEMS压电器件领域,特别是涉及一种高灵敏度的振动传感器。
技术介绍
振动广泛存在于自然界、工业界和人类生活中,不同振动传递着各种各样的信号,如空气振动,机器设备振动,水流流动和地质振动等。获取振动中携带的信息需要借助各类振动传感器,振动传感器广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金、机器制造、军工、科研教学等诸多领域。如通过麦克风读取空气振动传递的声音信号;加速度计用于测量振动物体的加速度;超声探测器检测分析机械设备的振动信号,用以判断机械自身的劣化程度及预测其寿命;地质灾害预警器探测由地震波带来的地质振动来预警地震等灾害等。振动传感器包括电动式、磁电式、电容式、压阻式和压电式等,压电式的振动传感器环境适应性强,无需额外电源启动工作,适用于高低温,高冲击试验场合,具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用和受外界干扰小等特点。但是,现有压电式振动传感器结构对振动信号的响应有限,传感器的输出电信号较小,灵敏度低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是现有压电式振动传感器对振动信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏度的振动传感器,其特征在于,包括具有空腔的衬底和多个压电悬臂梁,空腔的底面中心设置有固定柱,多个悬臂梁围成信号接收区域,通过固定柱固定在衬底上方;所述压电悬臂梁包括固定端和自由端,所述自由端的宽度大于所述固定端,固定端固定在所述固定柱上,自由端悬置于空腔上方,且相邻的压电悬臂梁之间设置有间隙;该振动传感器还包括带有凹槽的封帽,所述封帽的槽沿与压电悬臂梁的自由端相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度的振动传感器,其特征在于,包括具有空腔的衬底和多个压电悬臂梁,空腔的底面中心设置有固定柱,多个悬臂梁围成信号接收区域,通过固定柱固定在衬底上方;所述压电悬臂梁包括固定端和自由端,所述自由端的宽度大于所述固定端,固定端固定在所述固定柱上,自由端悬置于空腔上方,且相邻的压电悬臂梁之间设置有间隙;该振动传感器还包括带有凹槽的封帽,所述封帽的槽沿与压电悬臂梁的自由端相连接。


2.根据权利要求1所述的高灵敏度的振动传感器,其特征在于,所述凹槽的截面为多边形或弧形。


3.根据权利要求2所述的高灵敏度的振动传感器,其特征在于,所述凹槽的截面为梯形,凹槽的底面与凹槽的侧壁之间的夹角大于90°。


4.根据权利要求1所述的高灵敏度的振动传感器,其特征在于,所述多个压电悬臂梁的形状均为扇形、三角形或梯形,组成的信号接收区域为圆形或多边形。


5.根据权利要求1所述的高灵敏度的振动传感器,其特征在于,所述压电悬臂...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙成亮胡博豪吴志鹏王磊林炳辉朱伟占惠花
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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