加速度传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种加速度传感器(1)，具有基体(12)、至少一个压电元件(10，10

【技术实现步骤摘要】
加速度传感器


[0001]本专利技术涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的加速度传感器。

技术介绍

[0002]在许多非常不同的应用中，例如机器人、发电、运输等，需要检测物理对象的加速度。在此是检测作用在物理对象上的冲击和物理对象的振动作为加速度。加速度是以重力加速度g＝9.81msec
‑2的倍数给出。在2Hz至10kHz的测量范围内，所检测到的加速度的典型数量级是+/
‑
500g。为了检测加速度，加速度传感器被紧固在物理对象上。
[0003]专利文献CH399021A1示出了一种这样的加速度传感器，其具有试验块、压电系统和基体。为了防止有害的环境影响，加速度传感器具有壳体，试验块、压电系统和基体布置在该壳体中。加速度传感器通过壳体紧固在物理对象上。在加速时，试验块在压电系统上施加与其加速度成比例的力。压电系统具有多个由压电材料制成的、对压电纵向效应具有较高灵敏度的扁平的盘。在力的作用下，压电材料产生压电电荷，所产生的压电电荷的数量与力的大小成比例。在压电纵向效应下，在盘的相同端面上产生压电电荷，作为法向力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速度传感器(1)，其具有基体(12)、至少一个压电元件(10，10
′
，10
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)、至少一个试验块(11，11
′
，11
″
)和转换器单元(1.3)；所述基体(12)具有切向侧面(12.1，12.2，12.3，12.4)和法向侧面(12.6，12.7)，所述切向侧面(12.1，12.2，12.3，12.4)相对于竖轴(z)切向地布置，并且所述法向侧面(12.6，12.7)相对于所述竖轴(z)法向地布置；其中，在至少一个切向侧面(12.1，12.2，12.3)上紧固刚好一个压电元件(10，10
′
，10
″
)；其中，在该压电元件(10，10
′
，10
″
)上紧固刚好一个试验块(11，11
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，11
″
)；其中，所述试验块(11，11
′
，11
″
)在加速时在试验块被紧固于其上的压电元件上(10，10
′
，10
″
)上施加与加速度成比例的剪切力；其中，所述压电元件(10，10
′
，10
″
)在所述剪切力的作用下产生压电电荷，该压电电荷能够被传递到所述转换器单元(1.3)；其特征在于，所述转换器单元(1.3)仅仅并且直接布置在所述基体(12)的法向侧面(12.7)上；或者所述转换器单元(1.3)仅仅布置在支架(13.7)上，所述支架(13.7)被紧固在所述基体(12)的法向侧面(12.7)上。2.根据权利要求1所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述加速度传感器(1)具有刚好三个压电元件(10，10
′
，10
″
)和刚好三个试验块(11，11
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，11
″
)；并且在三个切向侧面(12.1，12.2，12.3)上紧固刚好一个压电元件(10，10
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，10
″
)；并且在每个所述压电元件(10，10
′
，10
″
)上紧固刚好一个试验块(11，11
′
，11
″
)。3.根据权利要求2所述的加速度传感器(1)，其特征在于，第一压电元件(10)对于由第一试验块(11)施加的沿着纵轴(y)的剪切力具有高灵敏度，并且在该沿着所述纵轴(y)的剪切力的作用下产生压电电荷；第二压电元件(10
′
)对于由第二试验块(11
′
)施加的沿着横轴(x)的剪切力具有高灵敏度，并且在该沿着所述横轴(x)的剪切力的作用下产生压电电荷；并且第三压电元件(10
″
)对于由第三试验块(11
″
)施加的沿着所述竖轴(z)的剪切力具有高灵敏度，并且在该沿着所述竖轴(z)的剪切力的作用下产生压电电荷。4.根据权利要求2所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述压电元件(10，10
′
，10
″
)具有端面(110，120)；所述三个压电元件(10，10
′
，10
″
)中的每一个压电元件在沿着主切向轴线(h)的剪切力的作用下在所述端面(110，120)上产生压电电荷；至少一个端面(110，120)具有至少一个导电端面涂层(111，121)；所述导电端面涂层(111，121)针对沿着所述主切向轴线(h)的剪切力截取压电电荷。5.根据权利要求4所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述压电元件(10，10
′
，10
″
)具有侧面(130，140，150，160)；第一端面(110)具有第一导电端面涂层(111)；第二端面(120)具有第二导电端面涂层(121)；第一侧面(130)具有第一导电侧面涂层(131)和另一个第一导电侧面涂层(133)；所述第一导电端面涂层(111)和所述第一导电侧面涂层(131)形成第一连续导电涂层(101)；所述第二导电端面涂层(121)和所述另一个第一导电侧面涂层(133)形成第二连续导电涂层(102)。6.根据权利要求5所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述转换器单元(1.3)具有第一压电元件导体(13.1，13.1
′
，13.1
″
)和第二压电元件导体(13.2，13.2
′
，13.2
″
)；所述第一导电侧面涂层(131)与所述第一压电元件导体(13.1，13.1
′
，13.1
″
)材料配合地连接；所述另外的第一导电侧面涂层(133)与所述第二压电元件导体(13.2，13.2
′
，13.2
″
)材料配合地连接；所述第一压电元件导体(13.1，13.1
′
，13.1
″
)从所述第一连续导电涂层(101)导出压电电荷作为第一加速度信号(S1)；并且所述第二压电元件导体(13.2，13.2
′
，13.2
″
)从所述第二连续导电涂层(102)导出压电电荷作为第二加速度信号(S2)。
7.根据权利要求6所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述第一导电侧面涂层(131)通过第一压电元件触点(13.01，13.01
′
，13.01
″
)与所述第一压电元件导体(13.1，13.1
′
，13.1
″
)材料配合地连接；并且所述第二导电侧面涂层(133)通过第二压电元件触点(13.02，13.02
′
，13.02
″
)与所述第二压电元件导体(13.2，13.2
′
，13.2
″
)材料配合地连接。8.根据权利要求6或7所述的加速度传感器(1)，其特征在于，所述转换器单元(1.3)具有第一基体导体(13.3，13.3
′
，13.3
″
)和第二基体导体(13.4，13.4
′
，13.4
″
)和跨阻抗转换器(13.10，13.10
′
，13.10
″
)；所述第一压电元件导体(13.1，13.1
′
，13.1
″
)与所述第一基体导体(13.3，13.3
′
，13.3
″
)电地和机械地连接；所述第一基体导体(13.3，13.3
′
，13.3
″
)将第一加速度信号(S1)传导到所述跨阻抗转换器(13.10，13.10
′
，13...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：基斯特勒控股公司，
类型：发明
国别省市：