压电振动传感器制造技术

一种用于拾取机械振动、声音和超声波的传感器单元，其具有：至少一个作为传感元件的压电箔带（压电带）（１；１’；１”），该压电带具有附着到其上的信号线（５），用于输出表示所拾取到的振动、声音或超声波的电信号，该压电带（１；１’；１”）在它相对的两端被保持在扁平的支撑部分（３；３’；１３）中；以及至少一个另外的带（２；２’；１２），例如，其是塑料材料的带，被保持在相同的支撑部分中，从而沿着压电带以弯曲的形式延伸，由此在多个带之间提供至少一个空间。在框架中可以一起安装多个传感器单元以构成具有传感器矩阵的薄片。这种传感器矩阵可以用在对患者进行的计算机辅助听诊中，或用于感应振动以生成机器和机构部分的振动分析。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及通过一个或多个传感器单元感应机械振动的技术，所述机械振动可能是声音或超声波的形式，所述传感器单元具有作为信号传送元件的压电箔。更为具体的说，本专利技术涉及一种如所附权利要求1的前序部分中所述的通常类型的传感器单元。在另外的方面中，本专利技术涉及如权利要求12的前序部分中所述的通常类型的振动检测器阵列，以及如权利要求14的前序部分中所述的通常类型的振动检测器阵列。最后，本专利技术涉及这种振动传感器阵列的用途。具体的说，在听诊的
中，也就是，关于收听在活着的生物体中产生的诸如心跳声音之类的声音的
中，开发了很多不同的用于检查的目的的传感器类型，例如供医生使用的传感器。在这方面，可以参考先前的关于听诊和传感器技术的属于本申请的申请人的专利公开文本，例如，参看挪威专利300250，304870和306926。本专利技术主要涉及这种类型的检查，并且具体的说，本专利技术的目的在于能够基于矩阵调查生成活着的生物体中的区域的映射图，即，由多个传感器拾取的声音/振动被转换为分开的信号，以输入计算机，该计算机可以提供声音/超声图像的系统化，从而生成从大面积区域，例如，人体的后背，或胸部区域所接收到的声音的合成映射图。但是，除了上面所述，还存在工业领域的应用。例如，可以通过将传感器矩阵放在机器结构等的金属表面上来进行下层结构的振动分析。但是，本专利技术并不涉及信号处理或与之相关的算法，而是涉及包括在大的传感器组或阵列中，也可能是传感器矩阵中，使用的特殊的传感器元件，以及这种传感器组的组合。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于拾取机械振动、声音和超声波的传感器单元，其具有至少一个作为传感元件的压电箔带(压电带)，该压电带附有信号线，用于输出表示所拾取到的振动、声音或超声波的电信号。根据本专利技术的传感器单元的特征在于，压电带在它相对的两端被保持在扁平的支撑部分中，并且至少一个另外的带，例如，塑料材料的带，被保持在相同的支撑部分中，从而沿着压电带以弯曲的形式延伸，由此在多个带之间提供至少一个空间。在本专利技术的优选实施例中，支撑部分是具有带的保持零件的分开的支撑片，所述带的保持零件可以是袋。在另一优选实施例中，传感器单元包括两个这种另外的带，在压电带的每一侧面外有一个。另外的一个或多个带可以有一点硬度，并且将自动趋于拉伸压电带。而且，通过插入袋中，另外的一个或多个带可以松弛地保持在至少一个支撑部分中。在本专利技术的重要实施例中，在压电带和另外的带之间的空间由能够传递压力的物质所占据，例如由硅物质所占据，该压电带和另外的带在中央基本上对称地向外弯曲以束缚该物质。在本专利技术的另一实施例中，支撑部分由泡的多个焊接框构成，所述泡由两个半卵形箔片组成，并且至少一个另外的带构成所述两个箔片中的至少一个。之后可以布置该压电带使其刚好在两个箔片之间的空间中伸出。另外，可以沿着整个焊接框附着压电带，由此构成在两个闭合的空间之间的边界。两个闭合的空间中的至少一个可以由具有传递压力的能力的物质填充。该物质的其中一种的硬度可以和在人体或动物体上的局部收听区域中的皮肤中或皮肤下的活体组织的硬度处于同一量级。根据本专利技术的另一方面，如本说明所述的，提供了一种振动检测器阵列，其包括多个布置在平面上的传感器单元，所述多个传感器单元构成a×b矩阵，在该矩阵中，a个单元沿着一个方向并且b个单元沿着平面中的垂直方向，并且从每一分开的传感器单元分别引出信号线。根据本专利技术的这个方面的振动检测器阵列的特征在于，每一传感器单元的结构为任意一个上述不涉及泡形状的实施例中所述的结构，并且将每一传感器单元附着在共同包围框架中。之后可以设计该框架具有b个平行的开口，通过构成每一开口的边缘的共同支撑片将传感器单元的一端安装在开口中，而每一传感器单元的另一端自由地悬挂在开口中。根据本专利技术的再一方面，提供了一种振动检测器阵列，包括布置在矩形和基本上的平面配置中的多个传感器单元，并且具有从每一分开的传感器单元分别引出的信号线。根据本专利技术的这个方面的振动检测器阵列的特征在于，每一传感器单元具有在上述具有泡设计的实施例之一中所述的结构，并且紧密地并置排列多个泡，相邻的泡共用焊接框。根据又一方面，本专利技术包括如先前部分所述的至少一个振动检测器阵列的用途，作为可由人穿着的一件衣服的一部分，用于执行映射听诊检查。本专利技术的另一方面包括如先前部分所述的至少一个振动检测器阵列的用途，作为用于工业振动拾取分析的垫子或带子，该垫子/带子装备有用于附着的合适的装置。下面，将通过一些示例性的实施例详细描述本专利技术，并且将参考和其相关联的附图，在附图中附图说明图1示出了根据本专利技术的传感器单元的基本实施例，在横截面的侧面看具有压电箔带和塑料带，图2以和图1对应的方式示出了在压电箔的两侧具有中心压电箔带和塑料带的实施例，图3以和图1及2对应的方式示出了具有塑料箔带，并且具有向外弯曲的压电箔带以及在多个箔之间的硅胶物质的实施例，图4以顶视图示出了根据图1和2之一的传感器单元的外观的实例，图5以放大的侧视图示出了在传感器单元的端片结束的带的附着的实例，图6示出了怎样在框架中以矩阵形状排列多个传感器单元，图7a和b示出了在框架中附着传感器单元的可选方式，图8以透视图的方式示出了具有泡类型的传感器的实施例，其具有中心排列的压电箔带和泡内的空气，并且切去了泡的一半，图9以和图8相同的方式示出了在压电箔带的一侧具有物质并在另一侧具有空气的可选泡实施例，图10示出了作为可选的，在压电箔带的两侧具有物质的另一泡，图11a和b示出了包括泡集合的薄片，图12以横截面视图示出了具有以膨胀的声音隔垫形式的额外设备的泡薄片和外部覆层薄片，图13以骨架形式示出了怎样在衣服中布置泡薄片或传感器单元矩阵框架，以及图14示出了用于工业应用的带子形状的传感器垫子。图1示出了本专利技术的第一和基本实施例，即具有压电箔带1的传感器单元，压电箔带1的两端附着在构成端片的扁平支撑部分上。另一带2沿着压电带1延伸，并且在示出的实施例中，带2比压电带1稍长，使得带2在中心向外略微凸出。带2的两端也可以被固定地附着在支撑部分3上，而且也可以将它们的两端或一端简单的插入支撑部分的袋(6，参看图4和5)中。压电带1可以，例如，具有外部尺寸6×1cm2，这些值并不构成任意限定，并且箔本身可以是非定制的。通常的箔的厚度在28-56μm的范围中，但是这些数值不应该构成限定。另外的带2也可以是薄的箔，优选的有一点硬度的箔，除非在两个带1，2之间的空间由物质(参看下文)占据。这种箔带2可以由塑料材料制成，可能是橡胶材料，热敏箔，织物材料或其它材料。传感器单元的操作模式是使得另外的带2和要被收听的生物体表面接合，然后根据其中另外的带2的硬度，生物体中的声音/振动可以以两种方式传播到压电箔1。第一，声音/振动可以刚好通过另外的带2传播并直接到达压电带1，第二，传送到坚硬的另外的带2的振动可以经支撑部分3引起压电带1的振动张力，支撑部分然后向着彼此振动并离开带2。例如当收听机械部分时，可以使用更加坚硬和弯曲的铝盘，例如，1mm厚度的铝盘，作为传感器单元中的带2。(数值和材料规格只是作为非限定性的实例。)将从压电带1引出的信号线，也就是，从压电箔的每一侧引出的一条线，通过支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于拾取机械振动、声音和超声波的传感器单元，其具有至少一个作为传感元件的压电箔带（压电带）（１；１’；１”），该压电带具有附着到其上的信号线（５），用于输出表示所拾取到的振动、声音或超声波的电信号，其特征在于，所述压电带（１；１ ’；１”）在它相对的两端被保持在扁平的支撑部分（３；３’；１３）中，以及至少一个另外的带（２；２’；１２），例如，其是塑料材料的带，被保持在相同的支撑部分中，从而沿着压电带以弯曲的形式延伸，由此在多个带之间提供至少一个空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：比格尔奥尔滕，
申请(专利权)人：韦伯罗特龙股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]