压电压力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压电压力传感器，其包括：压电陶瓷片和电路板，通过压电陶瓷片上设置有正极片和负极片；电路板上设有分压式自偏压共源极放大电路，分压式自偏压共源极放大电路的正极与压电陶瓷片的正极片相连接，分压式自偏压共源极放大电路的负极与压电陶瓷片的负极片相连接。的负极片相连接。的负极片相连接。

【技术实现步骤摘要】
压电压力传感器


[0001]本技术涉及监测
，特别涉及一种压电压力传感器。

技术介绍

[0002]相关技术中，压电式压力传感器大多是利用正压电效应制成的，现有的压电式压力传感器的功能复杂，导致电路和组成结构复杂，而在一些只需要功能单一的应用场合下，由于只能通过复杂电路结构完成单一功能的监测功能，从而导致成本提高。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本技术的目的在于提出一种压电压力传感器，通过压电陶瓷片直接与分压式自偏压共源极放大电路相连接，电路结构简单，从而降低成本。
[0004]为达到上述目的，本技术提出的一种压电压力传感器，包括：压电陶瓷片，所述压电陶瓷片上设置有正极片和负极片；电路板，所述电路板上设有分压式自偏压共源极放大电路，所述电路板包括第一电路板和第二电路板，所述分压式自偏压共源极放大电路的正极与所述压电陶瓷片的正极片相连接，所述分压式自偏压共源极放大电路的负极与所述压电陶瓷片的负极片相连接。
[0005]根据本技术提出的压电压力传感器，通过压电陶瓷片上设置有正极片和负极片；电路板上设有分压式自偏压共源极放大电路，分压式自偏压共源极放大电路的正极与压电陶瓷片的正极片相连接，分压式自偏压共源极放大电路的负极与压电陶瓷片的负极片相连接。
[0006]另外，根据本技术上述提出的压电压力传感器还可以具有如下附加的技术特征：
[0007]可选地，所述压电陶瓷片为圆环柱体状。
[0008]可选地，在所述压电陶瓷片的第一面上镀银以形成正极片，在所述压电陶瓷片的第二面上镀银以形成负极片。
[0009]可选地，所述电路板包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板的正铜皮面与所述压电陶瓷片的正极片相接触，以便所述分压式自偏压共源极放大电路的正极与所述压电陶瓷片的正极片相连接，所述第二电路板的负铜皮面与所述压电陶瓷片的负极片相接触，以便所述分压式自偏压共源极放大电路的负极与所述压电陶瓷片的负极片相连接。
[0010]可选地，所述分压式自偏压共源极放大电路包括：第一电容，所述第一电容一端与压电陶瓷片的正极相连接；第一电阻，所述第一电阻的一端与第一电容相连接；MOS管，所述MOS管的栅极与所述第一电阻的另一端相连接；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述MOS管的漏极相连接；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连接，所述第三电阻的另一端与所述压电陶瓷片的负极相连接；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述MOS管的栅极相连接，所述第四电阻的另一端连接到所述第二电阻的另一端和所述第三电
阻的一端之间；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述MOS管的源极相连接，所述第五电阻的另一端与所述压电陶瓷片的负极相连接；第二电容，所述第二电容的一端与所述MOS管的源极相连接，所述第二电容的另一端与所述压电陶瓷片的负极相连接。
[0011]可选地，所述MOS管为N沟道增强型场效应管。
[0012]可选地，所述压电压力传感器还包括固定板和屏蔽外壳，所述压电陶瓷片和所述电路板通过所述固定板固定设置在所述屏蔽外壳内。
附图说明
[0013]图1为根据本技术一个实施例的压电压力传感器的结构示意图；
[0014]图2为根据本技术一个实施例的压电压力传感器的电路原理图。
具体实施方式
[0015]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0016]为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0017]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0018]参考图1所示，本技术实施例提出的压电压力传感器，包括压电陶瓷片10和电路板。
[0019]其中，压电陶瓷片10上设置有正极片101和负极片102；电路板上设有分压式自偏压共源极放大电路，分压式自偏压共源极放大电路的正极与压电陶瓷片的正极片101相连接，分压式自偏压共源极放大电路的负极与压电陶瓷片的负极片102相连接。
[0020]作为一个实施例，压电陶瓷片10为圆环柱体状。
[0021]也就是说，压电陶瓷片10为空心的圆柱体。
[0022]需要说明的是，压电陶瓷片10采用纵向效应，当其受力时，产生的电量：Q＝C
f
·
V＝F
·
d
33
，对应产生的电压：压电陶瓷片10所能承受的压力N＝受力面积S
×
抗压强度；由于本技术选取的压电陶瓷片为圆环柱体状，其C约为630pF，d
33
为154
×
10
‑
12
m/N，抗压强度为5～7
×
108N/m2，受力面积约为4
×
10
‑4m2。将数值带入上述公式中，得到本技术中的压电陶瓷片10所能承受的最大压力约为200～280kN。
[0023]作为一个具体示例，当压电陶瓷片10受到的力为1N时，产生的电荷量换算的电压约为0.24V；当其受到的力为2kN时，产生的电荷量换算的电压约为489V。
[0024]也就是说，本示例中采用的压电陶瓷片10可以测量的压力范围大。
[0025]作为一个实施例，在压电陶瓷片10的第一面上镀银以形成正极片，在压电陶瓷片
20的第二面上镀银以形成负极片。
[0026]也就是说，正极片和负极片处于压电陶瓷片10的两端面。
[0027]作为一个实施例，电路板包括第一电路板和第二电路板，第一电路板的正铜皮面与压电陶瓷片的正极片相接触，以便分压式自偏压共源极放大电路的正极与压电陶瓷片的正极片相连接，第二电路板的负铜皮面与压电陶瓷片的负极片相接触，以便分压式自偏压共源极放大电路的负极与压电陶瓷片的负极片相连接。
[0028]也就是说，所述电路板为PCB板，压电陶瓷片10上下面镀银以形成正负两极片，并直接与PCB板的正负铜皮面接触，接入电路中，无需通过接线连接。
[0029]作为一个实施例，如图2所示，分压式自偏压共源极放大电路包括：第一电容C1、第一电阻R1、MOS管T1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2。其中，第一电容C1一端与压电陶瓷片10的正极相连接；第一电阻R1的一端与第一电容C1相连接；MO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电压力传感器，其特征在于，包括：压电陶瓷片，所述压电陶瓷片上设置有正极片和负极片；电路板，所述电路板上设有分压式自偏压共源极放大电路，所述分压式自偏压共源极放大电路的正极与所述压电陶瓷片的正极片相连接，所述分压式自偏压共源极放大电路的负极与所述压电陶瓷片的负极片相连接。2.如权利要求1所述的压电压力传感器，其特征在于，所述压电陶瓷片为圆环柱体状。3.如权利要求2所述的压电压力传感器，其特征在于，在所述压电陶瓷片的第一面上镀银以形成正极片，在所述压电陶瓷片的第二面上镀银以形成负极片。4.如权利要求3所述的压电压力传感器，其特征在于，所述电路板包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板的正铜皮面与所述压电陶瓷片的正极片相接触，以便所述分压式自偏压共源极放大电路的正极与所述压电陶瓷片的正极片相连接，所述第二电路板的负铜皮面与所述压电陶瓷片的负极片相接触，以便所述分压式自偏压共源极放大电路的负极与所述压电陶瓷片的负极片相连接。5.如权利要求4所述的压电压力传感器，其特征在于，所述分压式自偏压共源极放大电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李普天，揭淑云，付金勇，黄弟弟，
申请(专利权)人：厦门海普锐科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：