振动传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种振动传感器，其包括压力产生元件和压力换能器，所述压力产生元件用于响应于振动传感器的振动而产生第一容积体和第二容积体之间的压力差，第一容积体和第二容积体彼此声学密封，所述压力换能器用于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差

【技术实现步骤摘要】
振动传感器
[0001]本申请是名称为“振动传感器”、
申请日为
2019
年2月
27
日
、
申请号为
201910143533.8
的专利技术专利申请的分案申请
。


[0002]本专利技术涉及一种振动传感器，其包括压力换能器，该压力换能器用于测量彼此声学密封的第一容积体和第二容积体之间的压力差
。
第一容积体和第二容积体之间的压力差由压力产生元件响应于振动传感器的振动而产生
。

技术介绍

[0003]当前的振动传感器主要依赖于微机电系统
(MEMS)
，即，基于
MEMS
的振动传感器
。
然而，传统的基于
MEMS
的振动传感器的固有且严重的缺点是可动质量块的有限重量，这是因为该限制对振动传感器的基本本底噪声
(
即，
Johnson﹣Nyquist
噪声水平
)
具有显著影响
。
[0004]为了处理上述的噪声问题，降低本底噪声的常用策略是限制振动传感器的带宽
。
然而，这种方法使得大多数基于
MEMS
的振动传感器无法与自身的语音拾取部相兼容
。
[0005]因此，似乎需要具有可接受的本底噪声水平以及可接受的带宽的基于
MEMS
的振动传感器
。
[0006]因此，可以将本专利技术的实施例的目的看作是提供一种在本底噪声水平
、
带宽和尺寸之间具有可接受的平衡的振动传感器
。
[0007]可以将本专利技术的实施例的另一个目的看作是提供一种这样的振动传感器，其与传统的振动传感器系统相比具有相当小的体积
。

技术实现思路

[0008]通过在第一方面提供一种振动传感器来实现上述目的，所述振动传感器包括：
[0009]﹣
压力产生元件，所述压力产生元件用于响应于振动传感器的振动而在第一容积体和第二容积体之间产生压力差，第一容积体和第二容积体彼此声学密封；和
[0010]﹣
压力换能器，所述压力换能器用于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差
。
[0011]因此，本专利技术涉及一种振动传感器，其包括压力产生元件和压力换能器，所述压力换能器适于测量第一容积体和第二容积体之间的压力差
。
这些压力差由压力产生元件响应于振动传感器的振动而产生
。
[0012]压力换能器和压力产生元件并行布置，其有利之处在于不需要与压力换能器和压力产生元件两者相连接的柔性容积体
。
在没有柔性容积体的情况下，振动传感器可以设计地相当小
。
此外，通过减小体积可以显著提高根据本专利技术的振动传感器的灵敏度
。
[0013]压力产生元件和压力换能器可以形成将第一容积体与第二容积体声学密封的设备的一部分或者可以固定到所述设备
。
通常，第一容积体和第二容积体形成振动传感器的一部分
。
[0014]压力产生元件可以直接与第一容积体和第二容积体的空气相互作用
。
符合这一点
的一种可能的方式可以包括将压力产生元件相对于第一容积体和第二容积体相邻地布置
。
相邻意味着压力产生元件可以形成将第一容积体与第二容积体分开的边界或壁的至少一部分
。
[0015]可以以各种方式实施压力产生元件
。
在一个实施例中，压力产生元件可以包括可动元件，所述可动元件经由一个或多个弹性互连部而可操作地连接到静止元件
。
弹性是指可动元件在不暴露于振动时趋于朝中央位置
。
静止元件
、
可动元件以及一个或多个弹性互连部可以以组合方式形成单件式部件，即，由相同材料制成的部件
。
一个或多个弹性互连部可以在静止元件和可动元件之间形成一个或多个铰接部
。
[0016]可以在静止元件和可动元件之间设置一个或多个开口，使得允许可动元件的至少一部分响应于振动传感器的振动而相对于静止元件移动
。
[0017]静止元件
、
可动元件以及一个或多个弹性互连部可以由印刷电路板
(PCB)
形成，该印刷电路板具有布置在其上的一个或多个导电路径
。
所述一个或多个导电路径可以适于将电信号引导到压力换能器和
/
或其他的电子电路，和
/
或适于将电信号从压力换能器和
/
或其他电子电路引出
。
[0018]替代地，静止元件
、
可动元件以及一个或多个弹性互连部可以构成不同材料制成的分立部件
。
因此，静止元件可以由一种材料制成，可动元件可以由另一种材料制成，一个或多个弹性互连部可以由另外又一种材料制成
。
同样在该实施方式中，可以在静止元件和可动元件之间设置一个或多个开口，使得允许可动元件的至少一部分响应于振动传感器的振动而相对于静止元件移动
。
[0019]静止元件或可动元件和
/
或压力换能器可以包括在第一容积体和第二容积体之间具有预定阻力的小孔
。
小孔的预定阻力引起低频滚降
。
粘弹性物质可以布置在静止元件和可动元件之间的一个或多个开口中，以便在静止元件和可动元件之间形成声学密封
。
[0020]如下文进一步详述的那样，粘弹性物质的粘度可以介于
1000cP
至
100000cP
之间，例如介于
2000cP
至
80000cP
之间，例如介于
3000cP
至
50000cP
之间，例如介于
4000cP
至
40000cP
之间，例如介于
5000cP
至
30000cP
之间，例如介于
6000cP
至
20000cP
之间，例如为大约
10000cP。
粘弹性物质可以是油制品，因为油随时间是稳定的并且不易于蒸发
。
此外，油具有宽泛围的粘度
。
粘弹性物质的其他合适的候选物可以包括凝胶
、
磁流体等
。
[0021]替代地或与其组合地，箔或膜可以布置在静止元件和可动元件之间的一个或多个开口中，以便在静止元件和可动元件之间形成声学密封
。
[0022]就实施而言，存在各种实施例
。
在一个实施例中，压力换能器可以被固定到可动元件
。
此外，用于处理来自压力换能器的信号的信号处理电路
(
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种振动传感器，其包括：
﹣
压力产生元件，所述压力产生元件用于响应于所述振动传感器的振动而产生第一容积体和第二容积体之间的压力差，所述第一容积体和所述第二容积体彼此声学密封，以及
﹣
压力换能器，所述压力换能器用于测量所述第一容积体和所述第二容积体之间的压力差，其中所述压力产生元件和所述压力换能器布置成彼此相邻以使得所述压力产生元件和所述压力换能器直接暴露于所述第一容积体和所述第二容积体的一部分
。2.
根据权利要求1所述的振动传感器，其中，所述压力产生元件包括可动元件，所述可动元件构造成直接与所述第一容积体和所述第二容积体的空气相互作用
。3.
根据权利要求2所述的振动传感器，其中，所述振动传感器还包括静止元件，所述静止元件经由一个或多个弹性互连部而可操作地连接到所述可动元件
。4.
根据权利要求3所述的振动传感器，其中，所述静止元件
、
所述可动元件以及所述一个或多个弹性互连部以组合方式形成单件式部件，并且其中在所述静止元件和所述可动元件之间设置一个或多个开口
。5.
根据权利要求4所述的振动传感器，其中，所述静止元件
、
所述可动元件以及所述一个或多个弹性互连部由印刷电路板形成，所述印刷电路板具有布置在其上的一个或多个导电路径
。6.
根据权利要求4所述的振动传感器，其中，在所述静止元件和所述可动元件之间的所述一个或多个开口中布置粘弹性物质，以便在所述静止元件和所述可动元件之间形成声学密封
。7.
根据权利要求3所述的振动传感器，其中，所述静止元件
、
所述可动元件以及所述一个或多个弹性互连部构成不同材料制成的分立部件，并且在所述静止元件和所述可动元件之间设置一个或多个开口
。8.
根据权利要求3所述的振动传感器，其中，所述压力换能器被固定到所述可动元件或所述静止元件
。9.
根据权利要求8所述的振动传感器，其中，用于处理来自所述压力换能器的信号的信号处理电路被固定到所述可动元件或所述静止元件
。10.
根据权利要求9所述的振动传感器，其中，所述压力换能器和所述信号处理电路彼此相邻地布置
。11.
根据权利要求1所述的振动传感器，其中，所述压力换能器包括
MEMS
压力换能器
。12.
根据权利要求1所述的振动传感器，其中，所述振动传感器被包含在个人装置内，所述个人装置选自助听器
、
听力装置
、
听穿戴装置
、
移动通信装置和平板电脑构成的组
。13.
一种用于使用振动传感器检测振动的方法，所述振动传感器包括：振动产生元件，所述振动产生元件用于响应于所述振动传感器的振动而产生第一容积体和第二容积体之间的压力差，所述第一容积体和所述第二容积体彼此声学密封；和压力换能器，所述压力换能器用于测量所述第一容积体和所述第二容积体之间的压力差，其中所述压力产生元件和所述压力换能器布置成彼此相邻以使得所述压力产生元件和所述压力换能器直接暴露于所述第一容积体和所述第二容积体的一部分，所述方法包括以下步骤：
﹣
使用所述压力产生元件在所述第一容积体和所述第二容积体之间产生压力差；和
﹣
使用压力换能器测量所述第一容积体和所述第二容积体之间的压力差
。14.
一种振动传感器，其包...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：声扬荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：