[實用新型]懸臂梁式壓電薄膜微弱信號傳感器

有效

• 申請號: 201721563410.2
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN207456474U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 單華鋒;曹輝;陳學剛;於群;王家冬;曹凱敏;郁源;王哲琦
• 申請（專利權）人: 麒盛科技股份有限公司;浙江清華長三角研究院
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01N27/00
• 代理公司: 上海漢盛律師事務所 31316
• 代理人: 郭海鋒

本實用新型涉及一種懸臂梁式壓電薄膜微弱信號傳感器，包括外殼、橫梁支架、壓電薄膜和信號處理電路，外殼是由上蓋和下蓋組成的密封空間，橫梁支架設于上蓋和下蓋之間，橫梁支架一端通過一個固定支點與所述下蓋固定連接，另一端為懸空狀態，上蓋上設有一個觸點，該觸點與橫梁支架的懸空端相接觸，用于壓迫橫梁支架的懸空端，壓電薄膜緊貼于橫梁支架朝向上蓋的一面。其優點表現為：采用上下蓋之間粘合形成封閉外殼，通過在上蓋上設計一觸點壓迫半懸空的橫梁支架與壓電薄膜，使壓電薄膜只受到上蓋一側的振動壓力，可大大減少外界其他振動信號對壓電薄膜的干擾。

技術領域

本實用新型涉及微動傳感器結構設計技術領域，具體地說，是一種懸臂梁式壓電薄膜微弱信號傳感器。

背景技術

懸臂梁式壓電薄膜傳感器應用原理為：傳感器的上蓋與下蓋的相對運行，使上蓋的支點壓迫懸空的橫梁支架一端，使橫梁支架形成向下彎曲，由于橫梁支架具有一定的硬度，向下彎曲的形變均勻，帶動緊貼于橫梁支架上的壓電薄膜均勻形變，從而實現傳感器對于生理參數的采集。

現有傳感器結構采用橋梁式的結構，即橫梁支架的兩端各固定一個支點，當橫梁支架彎曲時，兩側固定只有中間部分產生形變，可能存在壓電薄膜形變不規則的問題，造成信號失真，影響數據采集的精準度。

壓電薄膜具有柔軟易形變的特點，使用過程中很容易收到外界振動的干擾，而現有技術中對于如何避免或減少外界振動干擾的解決方案并沒有涉及。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中的不足，提供一種懸臂梁式壓電薄膜微弱信號傳感器，能夠有效屏蔽外界的振動干擾及其它電磁場干擾，同時保障壓電薄膜形變均勻，提高傳感器對于生理參數的精度。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是：一種懸臂梁式壓電薄膜微弱信號傳感器，包括外殼、橫梁支架、壓電薄膜和信號處理電路，所述外殼是由上蓋和下蓋組成的密封空間，所述橫梁支架設于上蓋和下蓋之間，所述橫梁支架一端通過一個固定支點與所述下蓋固定連接，另一端為懸空狀態，所述上蓋上設有觸點，觸點與橫梁支架的懸空端相接觸，用于壓迫橫梁支架的懸空端，所述壓電薄膜緊貼橫梁支架。

進一步地，所述上蓋和下蓋之間構成一體式結構，使外殼內部形成密封的箱式空間?；蛘咚錾仙w和下蓋之間通過硅膠墊粘合，使外殼中間形成內部密封空間。

進一步地，上述形成密封空間的外殼實現電磁屏蔽作用，可以采用兩種設計方案：第一，外殼采用具有電磁屏蔽作用的材料制成；第二，外殼內部表面設電磁屏蔽層，電磁屏蔽層由具備電磁屏蔽作用的材料制成。

進一步地，所述橫梁支架由硬質材料制成。硬質材料的橫梁支架彎曲形變均勻，可以帶動緊貼其上的壓電薄膜產生均勻的形變。

進一步地，所述信號處理電路集成于PCB板上，該PCB板固設于下蓋上。

進一步地，所述上蓋上觸點至少設有一個，根據實際應用情況可以采用矩陣式排列在上蓋上設置多個觸點。

進一步地，所述上蓋和下蓋之間粘合處設有硅膠，用于封閉上蓋和下蓋之間的縫隙同時配合上蓋和下蓋之間的相對運動。

進一步地，所述觸點為柱體結構或椎體結構。

本實用新型優點在于：

1、本實用新型通過在上蓋上設計觸點壓迫半懸空的橫梁支架與壓電薄膜，使壓電薄膜只受到上蓋一側的振動壓力，可大大減少外界其他振動信號對壓電薄膜的干擾。

2、本實用新型通過采用上下蓋之間粘合形成封閉外殼，增強傳感器的抗干擾性能。

附圖說明

圖1為第一實施例中本實用新型傳感器內部結構示意圖；

圖2為第二實施例中本實用新型傳感器一體式外殼結構示意圖；