[實用新型]一種用于探測車輛微弱振動狀況的傳感器裝置

有效

• 申請號: 201520476536.0
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN204788644U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 莊重
• 申請（專利權）人: 莊重
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

技術領域

本實用新型涉及一種傳感器裝置，尤其是一種可于探測車輛微弱振動狀況的傳感器裝置，屬于汽車微弱振動信號測量技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展，汽車尤其是家用轎車已成為生活中的必需品，汽車安裝各類傳感器進行反饋控制確保汽車便捷、高效的運轉。例如，監測汽車尾氣排放的氧傳感器、監測輪胎壓力的壓力傳感器、監測車速的速度傳感器、監測汽車碰撞的加速度傳感器、監測車轉向的陀螺儀等等。其中加速度傳感器是一種非常常用的傳感器，根據原理不同可分為壓電式、壓阻式、電容式、伺服式等，其中以壓電式應用較多，它主要是利用壓電陶瓷的壓電效應，當壓電晶體受到沖擊或振動作用時，傳感器中的慣性元件會施加作用力在壓電元件上，壓電元件產生的心便會通過電流或電壓反映出來，因此壓電加速度傳感器的信號變化對應著受力的或加速度的變化，這里的變化與被測加速度成正比。但壓電式等加速度傳感器的靈敏度較低，僅為10^-3G量級，無法滿足微小振動信號的測量，常常會出現漏測現象，僅可以用汽車碰撞等劇烈震動的情形，無法測量或感應到像輕微碰撞刮劃等微弱的作用力，而汽車被輕微碰撞或刮劃通常發生在停車時，不僅對汽車的外觀影響較大，而且由于難于找到事故責任人會給車主造成會造成較大的經濟損失。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種用于探測車輛微弱振動狀況的傳感器裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種用于探測車輛微弱振動狀況的傳感器裝置，包括振動敏感元件、光路系統、光電位移傳感器與信號處理電路四部分。其中由單端固定或兩端固定在傳感器支架上的微納尺度材料作為振動敏感元件核心，光路系統連接振動敏感元件，振動敏感元件連接光電位移傳感器，光電位移傳感器連接信號處理電路；光路系統用于放大振動信號，光電位移傳感器作為振動信號測量元件，信號處理電路用于放大、降噪、啟動相關設備等。

優選的，所述的微納尺度材料是長度為微米或納米級別的棒狀或片狀材料，要求其長度和直徑比大于10:1。

本實用新型采用微納尺度材料作為振動敏感元件，具有非常高的靈敏度，通過將其安裝在車輛的中控臺、玻璃或支撐柱等剛性位置用于探測由外界因素導致汽車產生微弱振動的應用，并可配合其他設備，特別是行車記錄儀或車載攝像系統，啟動影像系統記錄輕微碰撞、刮劃等情況發生時車輛周圍的影像，便于車主查閱當時事故狀況，減少或避免車主經濟損失，保護車輛安全。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是本實用新型與其他設備配合使用的工作原理示意圖。

圖3是本實用新型在汽車中的安裝位置示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清晰、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示：一種用于探測車輛微弱振動狀況的傳感器裝置，包括振動敏感元件、光路系統、光電位移傳感器與信號處理電路四部分。光路系統連接振動敏感元件，振動敏感元件連接光電位移傳感器，光電位移傳感器連接信號處理電路；其中由單端固定或兩端固定在傳感器支架上的微納尺度材料作為振動敏感元件核心，可以探測出不小于等于10^-8G量級的加速度(即^-9m/s²)，光路系統用于放大振動信號，光電位移傳感器作為振動信號測量元件，信號處理電路用于放大、降噪、啟動相關設備等。

如圖2和圖3所示：本傳感器可通過粘接、吸附或螺絲固定在汽車中控臺1、側邊玻璃7、前擋玻璃2、A柱3、B柱4、C柱5、后檔玻璃6或汽車支撐體等位置，當外界的振動傳遞到傳感器時，單端固定或雙端固定的微納尺度棒狀或片狀材料由于慣性作用，其自由端或軸向中心點與固定端產生偏離，由于微納尺度的棒狀或片狀材料的自由端或軸向中心點產生與振動加速度成正比的特點，當通過光源發出的光照射在微納尺度材料上，能夠將微納尺度的振動情況反應到光電傳感器上，通過信號處理電路進一步濾波、放大等處理后可以獲得極為微小的振動信號。傳感器獲得的振動信號可進一步驅動其他設備，例如行車記錄儀或其他車載影像系統，開啟攝錄功能，記錄振動發生時車輛周圍的影像。