[實用新型]多層壓電陶瓷壓力傳感器

有效

• 申請號: 201220667844.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN203216645U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 陳耀剛
• 申請（專利權）人: 西安康鴻環保科技有限公司
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01L9/08
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本實用新型涉及一種多層壓電陶瓷壓力傳感器。

背景技術

壓力傳感器的種類繁多，如電阻應變片式壓力傳感器、半導體應變片式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度壓力傳感器。但目前應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器、它具有較低的價格和較高的精度以及良好的線性特性。同樣應用比較廣泛且具發展前景的是多層壓電陶瓷壓力傳感器，如鈦酸鋇系列多層壓電陶瓷、PZT多層壓電陶瓷等多晶體多層壓電陶瓷，但作為壓力傳感器，主要是應用它的壓電效應，當壓電材料被施加物理壓力時，材料體內電偶極矩會因壓縮而變短，此時壓電材料為抵抗這種變化會在材料相對的表面上產生等量電荷，通過電路來檢測這種電荷變化，就可以還原出施加的物理壓力值，因此利用晶體的壓電效應，可以制成壓力傳感器。壓電式壓力傳感器具有頻率范圍寬、動態范圍大、體積小、抗電磁干擾和重量輕等優點，因而獲得廣泛應用。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種多層多層壓電陶瓷壓力傳感器，大大提高了壓電晶片元件的電容和靈敏度，使同樣規格大小的壓電晶片元件能量轉化效率提高，使得傳感器的靈敏度更高、線性更好。???

本實用新型的技術方案是：一種多層壓電陶瓷壓力傳感器，其特征是在殼體內設有電極，電極通過引線與多層壓電陶瓷元件連接，在多層壓電陶瓷元件與殼體之間設有絕緣塊，振膜附著在多層壓電陶瓷元件上，電極和殼體之間設有絕緣部分，引線設在套管內，在殼體外設有保護罩。

所述的多層壓電陶瓷元件至少為兩層陶瓷層和三層電極，形成一個至少共有五層的疊加多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片的各層陶瓷片晶體極化成不同極性的兩部分叉指壓電晶體，相鄰陶瓷片晶體的極性相反。

本實用新型在同樣多層壓電陶瓷片大小基礎上，通過疊加多層壓電陶瓷片晶體層數，提高壓電晶片元件的轉化效率，通過多層壓電陶瓷層的叉指結構的電極和分層極化連接方式，加大多層壓電陶瓷的電容，提高了多層壓電陶瓷傳感器的輸出電壓。

與現有技術相比，本實用新型多層疊加的壓電陶瓷傳感器，所需的元器件很少，加工工藝更簡單，形式多樣，能量轉化效率更高，加上其本身具有的超薄、超小等特點，能夠實現產品的微型化、節能化。

附圖說明

圖1是本實用新型傳感器正面電極示意圖。

圖2是本實用新型傳感器背面電極示意圖。

圖3是本實用新型多層壓電陶瓷片晶體疊加層組成示意圖。

圖4是本實用新型多層壓電陶瓷片傳感器結構組成圖。

具體實施方式

如圖4所示，本實用新型多層壓電壓力陶瓷傳感器，在殼體7內設有電極9，電極9通過引線4與多層壓電陶瓷元件2連接，在多層壓電陶瓷元件2與殼體7之間設有絕緣塊3，振膜1附著在多層壓電陶瓷元件2上，電極9和殼體7之間設有絕緣部分8，引線4設在套管5內，在殼體7外設有保護罩6。其中多層壓電陶瓷元件2至少為兩層陶瓷層和三層電極，形成一個至少共有五層膜的多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片的各層通過改良極化工藝燒制而成，同時引出如圖1、圖2所示的電極，將多層壓電陶瓷晶體元件通過導電膠粘接在膜片的表面中心位置，然后在圖1所示的正負電極區域內焊線引出接外圍電路，同時為保護多層壓電陶瓷元件，通常在多層壓電陶瓷元件2上罩上一個保護罩6。在不同的應用場合，也可以將所述的多層壓電陶瓷元件緊密粘貼在被測物體上面，方法如同電阻式應變片的使用。

多層壓電陶瓷元件2形狀可根據需要而變，方形、圓形或其它不規則形狀均可，不同大小也可以。附圖是矩形，但不限于矩形。

由多層壓電陶瓷元件構成的壓力傳感器器，當向壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產生一個電信號，通過電路來檢測這種電信號變化，就可以還原出施加的物理壓力值，完成壓力值測量。