一种基于锯齿形结构的压电传感器及自供电振动监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于锯齿形结构的压电传感器及自供电振动监测装置；该压电传感器其包括承压块、锯齿形压电薄膜和基体。锯齿形压电薄膜设置在承压块与基体之间。所述承压块与基体的相对侧面呈现相互匹配的锯齿状结构。锯齿形压电薄膜上形成多个与承压方向的法平面具有倾斜角度θ的倾斜压电膜单元。本发明专利技术在压电传感器中使用锯齿形压电薄膜，以及同样具有锯齿结构的基体以及承压块，使得压电传感器受压时锯齿形压电薄膜同时产生d31和d33方向的压电效应，当锯齿倾斜角度处于合理范围时，有助于在同等压力下增大锯齿形压电薄膜的输出信号，提高压电传感器的检测精度。提高压电传感器的检测精度。提高压电传感器的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锯齿形结构的压电传感器及自供电振动监测装置


[0001]本专利技术属于建筑物监测
；具体涉及一种基于锯齿形结构的压电传感器及自供电振动监测装置。

技术介绍

[0002]在大型工程机械中(比如高铁、地铁等)，时常会因为环境或者自身的原因，产生振动；为保证大型建筑结构的长期可靠性，对于这些振动部件的监测受到重点关注。为了对建筑结构状况进行全生命周期监测，需要无线传感网络的配合。设计合理的装置结构，充分利用环境中的振动，使结构同时具有大输出信号的传感功能以及能量收集功能，对工程机械结构的监测具有重要意义。
[0003]压电PVDF(聚偏二氟乙烯)传感器，由于其具有优良的压电效应、抗老化、耐化学药品、耐气候、耐紫外线等优良的特性，能适用于较恶劣环境下使用，目前其在应变测量方向展现出巨大的应用前景。
[0004]目前，压电PVDF传感器对压电PVDF薄膜的应用，大多是应用某一方向压电效应，如d31或d33，不能充分利用PVDF压电薄膜的特性，所产生信号较小；并且，应用在结构上时，需要贴附在结构表面，不易安装与维护。为监测结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锯齿形结构的压电传感器，其特征在于：包括承压块(1)、锯齿形压电薄膜(2)和基体(3)；锯齿形压电薄膜(2)设置在承压块(1)与基体(3)之间；所述承压块(1)与基体(3)的相对侧面呈现相互匹配的锯齿状结构；锯齿形压电薄膜(2)上形成多个与承压方向的法平面具有倾斜角度θ的倾斜压电膜单元；倾斜角度θ满足以下条件：
‑
d
33
×
cosθ+d
31
×
sinθ≥d
33
其中，d
33
、d
31
分别为锯齿形压电薄膜(2)的d33模式、d31模式的压电常数。2.根据权利要求1所述的一种基于锯齿形结构的压电传感器，其特征在于：所述倾斜角度θ的取值使得
‑
d
33
×
cosθ+d
31
×
sinθ达到最大。3.根据权利要求1所述的一种基于锯齿形结构的压电传感器，其特征在于：所述的锯齿形压电薄膜(2)上设置有相互平行且依次等间隔排列的多条折痕；相邻两条折痕的弯折方向相反；各折痕将锯齿形压电薄膜(2)分隔为依次排列的多个倾斜压电膜单元。4.根据权利要求1所述的一种基于锯齿形结构的压电传感器，其特征在于：所述的承压块(1)、锯齿形压电薄膜(2)各有两个；两张锯齿形压电薄膜(2)设置在基体(3)的两个相互正对的侧面上；两个承压块(1)设置在两张锯齿形压电薄膜(2)的相反侧面上。5.根据权利要求1所述的一种基于锯齿形结构的压电传感器，其特征在于：所述锯齿形压电薄膜(2)的材质为PVDF压电薄膜；倾斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春利，温琦琛，陈伟球，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：