[發明專利]寬頻振動信號傳感器及其信號處理裝置

有效

• 申請號: 202110774503.4
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113503958B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 高樹國;相晨萌;劉宏亮;趙軍;孟令明;張凡;賈云飛
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.寬頻振動信號傳感器，其特征在于，包括：

底座；

外殼，罩設于所述底座，并與所述底座共同形成容納腔；

信號處理模塊，設于所述容納腔內或所述容納腔外；

壓電組件，設于所述容納腔內，并疊設于所述底座，所述壓電組件一端接地，另一端與所述信號處理模塊電連接；

壓電元件，設于所述容納腔內，并疊設于所述壓電組件，所述壓電元件一端接地，另一端與所述信號處理模塊電連接；以及

彈性元件，設于所述容納腔內，并疊設于所述壓電元件，所述彈性元件背離所述壓電元件的一側連接于所述外殼內壁；

定義所述壓電元件與所述壓電組件的疊設方向為上下方向，所述壓電組件包括：

下壓電片，貼合設于所述底座的上表面，所述下壓電片的下表面接地；

下導電片，貼合設于所述下壓電片的上表面，并與所述信號處理模塊電連接；以及

上壓電片，貼合設于所述下導電片的上表面，并與所述下壓電片并聯，所述上壓電片的上表面接地；

所述下導電片的輪廓尺寸大于所述上壓電片和所述下壓電片的輪廓尺寸；

所述壓電元件與所述上壓電片之間設有上導電片，所述上壓電片的上表面通過所述上導電片接地。

2.根據權利要求1所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述底座與所述外殼均為金屬材質，所述上導電片通過與所述外殼連接接地，所述下壓電片的下表面通過與所述底座貼合接地。

3.根據權利要求2所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述彈性元件與所述外殼內壁之間設有絕緣片。

4.根據權利要求1所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述信號處理模塊包括：

第一信號輸入接口，與所述壓電組件電連接；

第一信號處理電路，與所述第一信號輸入接口電連接，用于對所述壓電組件輸出信號進行處理；

第二信號輸入接口，與所述壓電元件電連接；

第二信號處理電路，與所述第二信號輸入接口電連接，并與所述第一信號處理電路并聯，用于對所述壓電元件輸出信號進行處理；以及

信號輸出接口，與所述第一信號處理電路和所述第二信號處理電路均電連接，用于將所述第一信號處理電路和所述第二信號處理電路的信號輸出。

5.根據權利要求4所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述第一信號處理電路包括與所述第一信號輸入接口電連接的積分電路，以及與所述積分電路串聯的第一放大電路，所述第一放大電路與所述信號輸出接口電連接；所述第二信號處理電路包括與所述第二信號輸入接口電連接的第二放大電路，所述第二放大電路與所述信號輸出接口電連接。

6.根據權利要求4所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述信號處理模塊還包括加法器，所述加法器一端與所述第一信號處理電路和所述第二信號處理電路均電連接，另一端與所述信號輸出接口電連接，所述加法器用于將放大后的所述壓電組件的輸出信號和放大后的所述壓電元件的輸出信號合并為一路信號，并通過所述信號輸出接口輸出。

7.根據權利要求1所述的寬頻振動信號傳感器，其特征在于，所述底座設有在所述容納腔以外的安裝結構。

8.寬頻振動信號傳感器信號處理裝置，其特征在于，包括如權利要求1-7任意一項所述的寬頻振動信號傳感器。