本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可降噪的壓電式振動傳感器。

背景技術(shù)：

振動傳感器是振動測試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。傳感器的種類很多，有壓電式加速度傳感器、壓阻式加速度傳感器、變電容式加速度傳感器、伺服式加速度傳感器等。其中壓電式加速度傳感器是最常用的一種，可廣泛應(yīng)用于航天、航空和航海的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以及運載武器的制導(dǎo)系統(tǒng)中，在振動試驗、地震監(jiān)測、爆破工程、地基測量、地礦等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。

壓電式加速度傳感器中的壓電元件是高阻抗、小功率元件，在使用過程中，極易受外界環(huán)境、機電振動引起的噪聲干擾，使得測量信號受到影響。

另外，常用的壓電式加速度傳感器是由預(yù)壓彈簧、質(zhì)量塊、基座、壓電元件和外殼組成，質(zhì)量塊粘到裝在中心支柱上的壓電元件上。由于粘膠劑會隨溫度的增高而變軟，因此其工作溫度受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供可降噪的壓電式振動傳感器，解決現(xiàn)有的壓電式傳感器受噪聲干擾導(dǎo)致測量信號受到影響，以及內(nèi)部粘膠劑易受到而高溫變軟的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

可降噪的壓電式振動傳感器，包括圓柱形的殼體和位于殼體底部的基座，所述殼體內(nèi)設(shè)置有質(zhì)量塊、壓電晶片，所述質(zhì)量塊和壓電晶片均安裝在環(huán)形支柱上，在質(zhì)量塊與壓電晶片之間還設(shè)置有若干個螺紋連接柱，在質(zhì)量塊朝向壓電晶片的端面還開有與螺紋連接柱等數(shù)量的孔槽，所述孔槽以環(huán)形支柱的中心線為軸線呈環(huán)形設(shè)置，所述螺紋連接柱的一端與壓電晶片固定、另一端置于孔槽內(nèi)，在孔槽內(nèi)還設(shè)置有彈簧，所述彈簧套在螺紋連接柱上，彈簧內(nèi)徑與螺紋連接柱的外徑等大、外徑與孔槽的內(nèi)徑等大；

所述基座內(nèi)還開有一個吸聲空腔，在基座兩側(cè)開有兩個第一通孔，所述第一通孔與吸聲空腔相通，在基座頂部還開有第二通孔，所述第二通孔的一端與吸聲空腔相通、另一端與殼體內(nèi)部空腔相通。

進一步的，現(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量塊與壓電晶片通常采用粘膠劑固定在一起，但隨著溫度的升高，粘膠劑會變軟融化，使得質(zhì)量塊、壓電晶片之間的緊固力變差。本發(fā)明設(shè)計了一種新的固定方式，質(zhì)量塊與壓電晶片通過螺紋連接柱、彈簧和孔槽配合的方式連接，使得質(zhì)量塊與壓電晶片在震動過程中可連接的更加緊密，工作溫度不受影響。具體原理為：彈簧套在螺紋連接柱上，彈簧內(nèi)徑與螺紋連接柱外徑等大、外徑與孔槽的內(nèi)徑等大，該結(jié)構(gòu)使得質(zhì)量塊與壓電晶片固定為一體，不易脫落；加速度計受振時，質(zhì)量塊也受到震動，置于孔槽內(nèi)的螺紋連接柱與彈簧之間、彈簧與孔槽之間也產(chǎn)生相對摩擦力，彈簧受到摩擦力吸熱膨脹，使得彈簧與螺紋連接柱之間、彈簧與孔槽之間的緊固力更強，更不易脫落。孔槽以環(huán)形支柱的中心線為軸線呈環(huán)形設(shè)置，還保證了質(zhì)量塊與壓電晶片之間連接的穩(wěn)定性。

另外，為減小噪聲對傳感器的干擾，現(xiàn)有技術(shù)中的大多數(shù)壓電式傳感器設(shè)計成隔離基座和獨立外殼結(jié)構(gòu)，但這種防噪結(jié)構(gòu)能夠減小的干擾非常有限。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)問題，仍可將基座和外殼設(shè)計為一體結(jié)構(gòu)，并且可大大提高防噪效果。首先在基座內(nèi)部開吸聲空腔，位于基座兩側(cè)的第一通孔與吸聲空腔相通，這樣外界噪聲通過第一通孔進入吸聲空腔，當聲波的共振頻率與吸聲空腔的自然頻率一致時，吸聲空腔產(chǎn)生振動，消耗聲能；兩個第一通孔與吸聲空腔互通，還進一步分散了聲波，降低了噪音。第二通孔的一端與吸聲空腔相通、另一端與殼體內(nèi)部空腔相通，使得殼體內(nèi)部空腔形成第二吸聲空腔，當傳感器處于高分貝噪聲環(huán)境中時，第二吸聲空腔與進入殼體內(nèi)部的聲波發(fā)生共振，進一步消耗聲能。本發(fā)明經(jīng)過雙重吸聲空腔的作用，極大的提高到了吸聲效果，減小了噪聲對傳感器的干擾。

所述第一通孔的內(nèi)徑在第一通孔的軸線上朝著遠離吸聲空腔的方向線性減小。進一步的，第一通孔的內(nèi)徑從進聲端到吸聲空腔內(nèi)部逐漸增大，提高了噪聲分散的效果，降低了聲能的沖擊力。

所述殼體包括兩個金屬殼，兩個金屬殼之間設(shè)置有蜂窩吸聲夾層，位于內(nèi)側(cè)的金屬殼內(nèi)壁上還開有若干個吸聲孔，所述吸聲孔與蜂窩吸聲夾層內(nèi)部通道相通。進一步的，當聲波入射到蜂窩吸聲夾層上，聲波能順著吸聲孔進入蜂窩吸聲夾層的內(nèi)部，引起空隙中空氣的振動。由于空氣的黏滯阻力、空氣與孔壁的摩擦和熱傳導(dǎo)作用等，使相當一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被損耗，從而達到吸聲的目的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明可降噪的壓電式振動傳感器，質(zhì)量塊與壓電晶片通過螺紋連接柱、彈簧和孔槽配合的方式連接，使得質(zhì)量塊與壓電晶片在震動過程中可連接的更加緊密，工作溫度不受影響；

2、本發(fā)明可降噪的壓電式振動傳感器，在基座內(nèi)開有一個吸聲空腔，在基座頂部還開有第二通孔，所述第二通孔的一端與吸聲空腔相通、另一端與殼體內(nèi)部空腔相通，使得殼體內(nèi)部空腔形成第二吸聲空腔，經(jīng)過雙重吸聲空腔振動吸聲的作用，極大的提高了吸聲效果，解決了現(xiàn)有的壓電式傳感器受噪聲干擾導(dǎo)致測量信號受到影響的問題；所述殼體包括兩個金屬殼，兩個金屬殼之間設(shè)置有蜂窩吸聲夾層，利用蜂窩吸聲夾層與聲波之間相互摩擦，進一步消耗了聲能，提高了抗噪效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-殼體，2-基座，3-質(zhì)量塊，4-壓電晶片，5-環(huán)形支柱，6-螺紋連接柱，7-孔槽，8-彈簧，9-吸聲空腔，10-第一通孔，11-第二通孔，12-蜂窩吸聲夾層。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1～2所示，本發(fā)明可降噪的壓電式振動傳感器，包括圓柱形的殼體1和位于殼體1底部的基座2，所述殼體1內(nèi)設(shè)置有質(zhì)量塊3、壓電晶片4，所述質(zhì)量塊3和壓電晶片4均安裝在環(huán)形支柱5上，在質(zhì)量塊3與壓電晶片4之間還設(shè)置有3個螺紋連接柱6，在質(zhì)量塊3朝向壓電晶片4的端面還開有與螺紋連接柱6等數(shù)量的孔槽7，所述孔槽7以環(huán)形支柱5的中心線為軸線呈環(huán)形設(shè)置，所述螺紋連接柱6的一端與壓電晶片4固定、另一端置于孔槽7內(nèi)，在孔槽7內(nèi)還設(shè)置有彈簧8，所述彈簧8套在螺紋連接柱6上，彈簧8內(nèi)徑與螺紋連接柱6的外徑等大、外徑與孔槽7的內(nèi)徑等大；質(zhì)量塊3與壓電晶片4通過螺紋連接柱6、彈簧8和孔槽7配合的方式連接，使得質(zhì)量塊3與壓電晶片4在震動過程中可連接的更加緊密，工作溫度不受影響，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量塊與壓電晶片采用粘膠劑固定在一起，隨著溫度的升高，粘膠劑會變軟融化，使得質(zhì)量塊、壓電晶片之間的緊固力變差的問題。

實施例2

如圖1所示，本發(fā)明可降噪的壓電式振動傳感器，在實施例1的基礎(chǔ)上，所述基座2內(nèi)還開有一個吸聲空腔9，在基座2兩側(cè)開有兩個第一通孔10，所述第一通孔10與吸聲空腔9相通，在基座2頂部還開有第二通孔11，所述第二通孔11的一端與吸聲空腔9相通、另一端與殼體1內(nèi)部空腔相通。所述第一通孔10的內(nèi)徑在第一通孔10的軸線上朝著遠離吸聲空腔9的方向線性減小。所述殼體1包括兩個金屬殼，兩個金屬殼之間設(shè)置有蜂窩吸聲夾層12，位于內(nèi)側(cè)的金屬殼內(nèi)壁上還開有若干個吸聲孔，所述吸聲孔與蜂窩吸聲夾層12內(nèi)部通道相通。通過以上結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有的壓電式傳感器受噪聲干擾導(dǎo)致測量信號受到影響的問題；相比現(xiàn)有技術(shù)，提高了抗噪效果。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。