本发明专利技术提供了一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，在工作过程中，当外界控制机构通过电路板向波导丝发送周期性的电流脉冲，电流脉冲在波导丝内部传播，而波导丝外部产生一个环形磁场，当该环形磁场和套在波导丝上的外界检测磁环所产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导丝内会产生一个应变机械波脉冲信号，应变机械波脉冲信号沿着波导丝以固定的速度传播至单晶硅膜片，单晶硅膜片震动后挤压所述压电传感器，压电传感器将相应的电信号经过电路板放大后传送至外界控制机构，控制机构结合发送电流脉冲的时间、接收压电传感器信号的时间以及应变机械波脉冲信号的传播速度等信息，可以计算得出感应磁环的相对位置。磁环的相对位置。磁环的相对位置。
【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器
[0001]本专利技术涉及磁致伸缩换能器领域，特别是涉及高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器。
技术介绍
[0002]磁致伸缩位移传感器，是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导丝，波导丝由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导丝内传输，从而在波导丝外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在波导丝上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输，并很快被拾能机构检测并转换为电信号。由于这个应变机械波脉冲信号在波导丝内的传输时间和活动磁环与电子室之间的距离成正比，通过测量时间，就可以高度精确地确定这个距离。由于输出信号是一个真正的绝对值，而不是比例的或放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况,更无需定期重标。
[0003]然而，换能器转换的电信号强度和稳定决定传感器的性能，目前的磁致伸缩拾能机构是采用间接换能方式。但是传统的，间接换能方式的磁致伸缩位移传感器的工艺复杂、生产一致性比较难控制，转换信号较弱，信号抗干扰能力弱。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对间接换能方式的磁致伸缩位移传感器的工艺复杂、生产一致性比较难控制，转换信号较弱，信号抗干扰能力弱的技术问题，提供一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器。
[0005]一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，包括拾能机构，所述拾能机构包括波导丝、单晶硅膜片、压电传感器以及电路板；所述波导丝与所述单晶硅膜片连接或抵接，所述单晶硅膜片背向所述波导丝的一面与所述压电传感器连接或抵接，所述压电传感器和所述波导丝均与所述电路板电连接。
[0006]在其中一个实施例中，所述电路板为柔性电路板。
[0007]在其中一个实施例中，所述拾能机构还包括支撑架，所述单晶硅膜片、所述压电传感器以及部分所述波导丝均收容于所述支撑架中并与所述支撑架连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述拾能机构还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设在所述支撑架上。
[0009]在其中一个实施例中，所述屏蔽罩为铝罩。
[0010]在其中一个实施例中，所述屏蔽罩为铜罩。
[0011]在其中一个实施例中，所述波导丝的一端焊接在所述电路板上并与所述电路板电连接，所述波导丝的另一端通过导电线与所述电路板电连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述导电线为漆包线。
[0013]在其中一个实施例中，所述支撑架上还设置有底座。
[0014]在其中一个实施例中，所述支撑架与所述电路板连接。
[0015]上述高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器在工作过程中，当外界控制机构通过电路板向波导丝发送周期性的电流脉冲，电流脉冲在波导丝内部传播，而波导丝外部产生一个环形磁场，当该环形磁场和套在波导丝上的外界检测磁环所产生的磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导丝内会产生一个应变机械波脉冲信号，应变机械波脉冲信号沿着波导丝以固定的速度传播至单晶硅膜片，单晶硅膜片震动后挤压所述压电传感器，压电传感器将相应的电信号经过电路板放大后传送至外界控制机构，控制机构结合发送电流脉冲的时间、接收压电传感器信号的时间以及应变机械波脉冲信号的传播速度等信息，可以计算得出感应磁环的相对位置。上述高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器采用直接地拾能方式，效率高、结构紧凑、具有耐高温高压、受电磁辐射影响低、测量精度高等优点。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器的结构示意图；图2为一个实施例中高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器的部分结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0019]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0022]请一并参阅图1至图2，本专利技术提供了一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器10，包括拾能机构100，拾能机构100包括波导丝110、单晶硅膜片120、压电传感器130以及电路板140。波导丝110与单晶硅膜片120连接或抵接，单晶硅膜片120背向波导丝110的一面与压电传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，包括拾能机构，其特征在于，所述拾能机构包括波导丝、单晶硅膜片、压电传感器以及电路板；所述波导丝与所述单晶硅膜片连接或抵接，所述单晶硅膜片背向所述波导丝的一面与所述压电传感器连接或抵接，所述压电传感器和所述波导丝均与所述电路板电连接。2.根据权利要求1所述的高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，其特征在于，所述电路板为柔性电路板。3.根据权利要求1所述的高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，其特征在于，所述拾能机构还包括支撑架，所述单晶硅膜片、所述压电传感器以及部分所述波导丝均收容于所述支撑架中并与所述支撑架连接。4.根据权利要求3所述的高灵敏度的基于MEMS技术的片状压阻式磁致伸缩换能器，其特征在于，所述拾能机构还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩罩设在所述支撑架上。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海全，李和深，林炳柱，张华享，周炜彬，
申请(专利权)人：江门市润宇传感器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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