[實用新型]一種壓電陶瓷結(jié)構(gòu)及具有其的壓電加速度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821544345.3
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN208937609U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶泳忠;聶川;曾婷芳
• 申請（專利權(quán)）人: 西人馬聯(lián)合測控（泉州）科技有限公司
• 主分類號: G01P15/09
• 分類號: G01P15/09
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 鄭越

本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，包括：相互堆疊的第一壓電層和第二壓電層，所述第一壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而降低的第一結(jié)構(gòu)，所述第二壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而升高的第二結(jié)構(gòu)，且所述第一壓電層和所述第二壓電層之間、以及所述第一壓電層暴露的端面和所述第二壓電層暴露的端面上均設(shè)有電極層，其中，所述第一壓電層和第二壓電層均設(shè)置為至少一層。還提供了一種具有上述壓電陶瓷結(jié)構(gòu)的壓電加速度傳感器。本實用新型解決了因各材料之間的膨脹系數(shù)不同而造成的應(yīng)力值波動較大，影響其高溫特性，導(dǎo)致高溫下壓電材料的溫漂大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓電陶瓷結(jié)構(gòu)及具有其的壓電加速度傳感器。

背景技術(shù)

壓電加速度傳感器處于高溫條件工作時，傳感器的放大電路及壓電元件很容易失效。特別是在高溫環(huán)境中，由于各材料之間的膨脹系數(shù)不同，造成應(yīng)力值波動較大，影響其高溫特性。壓電材料在高溫下的溫度漂移也較大。

實用新型內(nèi)容

因此，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的高溫環(huán)境下，因壓電加速度傳感器的各材料之間的膨脹系數(shù)不同而影響其高溫特性的缺陷，從而提供一種高溫特性良好的壓電陶瓷結(jié)構(gòu)及具有其的壓電加速度傳感器。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，包括：

相互堆疊的第一壓電層和第二壓電層，所述第一壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而降低的第一結(jié)構(gòu)，所述第二壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而升高的第二結(jié)構(gòu)，且所述第一壓電層和所述第二壓電層之間、以及所述第一壓電層暴露的端面和所述第二壓電層暴露的端面上均設(shè)有電極層，其中，所述第一壓電層和第二壓電層均設(shè)置為至少一層。

進(jìn)一步，所述第一壓電層為鉍層狀陶瓷片，所述第二壓電層為鈮酸鋰補償片。

進(jìn)一步，所述第一壓電層和第二壓電層均為相互堆疊設(shè)置的至少兩層，且相鄰兩層所述第一壓電層和相鄰兩層所述第二壓電層之間均設(shè)有一層所述電極層，且相鄰兩層所述電極層的極性相反。

進(jìn)一步，極性相同、且靠近設(shè)置的兩層所述電極層串聯(lián)。

進(jìn)一步，所述電極層為鎳基合金電極。

還提供了一種壓電加速度傳感器，包括所述的壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，還包括依次穿過相互堆疊的第一壓電層、電極層和第二壓電層上成型的通孔的鎖緊件，所述壓電陶瓷結(jié)構(gòu)置于一殼體中。

進(jìn)一步，所述鎖緊件為螺栓。

進(jìn)一步，還包括分設(shè)在所述壓電陶瓷結(jié)構(gòu)沿軸向的兩個端面上的絕緣層。

進(jìn)一步，還包括分設(shè)在所述絕緣層兩側(cè)的質(zhì)量塊和安裝座，所述鎖緊件依次穿過所述質(zhì)量塊、壓電陶瓷結(jié)構(gòu)和安裝座固定在所述殼體的底壁上。

進(jìn)一步，所述鎖緊件、電極層和安裝座均為鉻鎳鐵合金。

本實用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點；

1.本實用新型提供的壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，第一壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而降低的第一結(jié)構(gòu)，第二壓電層具有壓電系數(shù)隨溫度升高而升高的第二結(jié)構(gòu)，在第一壓電層和第二壓電層之間、以及第一壓電層暴露的端面和第二壓電層暴露的端面上均設(shè)有電極層，在第一壓電層和第二壓電層均設(shè)置為至少一層的電極層，這樣由于二者的溫度特性趨勢相反，第二壓電層的設(shè)置作為第一壓電層的補償層，有效的避免了因各材料之間的膨脹系數(shù)不同而造成的應(yīng)力值波動較大，影響其高溫特性，導(dǎo)致高溫下壓電材料的溫漂大的問題。

2.本實用新型提供的壓電陶瓷結(jié)構(gòu)，鉍層狀陶瓷片具有壓電系數(shù)隨溫度升高而降低的特性，鈮酸鋰補償片具有壓電系數(shù)隨溫度升高而升高的特性，鈮酸鋰補償片起到了補償鉍層狀陶瓷片的壓電系數(shù)隨溫度升高而降低的作用，使得壓電陶瓷結(jié)構(gòu)的溫漂對應(yīng)溫度的特性曲線呈正遞增。