一种全方位碰撞感应器的制作方法

本发明属于传感器领域，具体涉及一种振动或碰撞感应器。

背景技术：

现在随着科技化时代的到来，汽车、无人机、摩托车等高科技产品的出现，为人们的生活带来了极大的便利，但伴随便利的同时是高风险和巨大的安全死角，当事故发生时，严重时可导致驾驶员昏迷，随着科技的发展，医疗水平的提高，大部分驾驶员哪怕因事故导致昏迷，但只要能得到有效的救援，便可以挽回一条生命，而往往当事故发生在人迹罕至的地方，驾驶员一旦陷入昏迷，没人帮忙报警，驾驶员便会很有可能，因为，无法得到及时的救治而失去生命。

并且针对部分科技产品，需要保持水平状态，如无人机，遥控飞机，轮船，汽车等科技产品，其要求保持在水平或者相对水平的状态，才能保证其正常的使用和运转。

在遇到碰撞时，传感器的作用就显得非常要紧，现有的传感器大都不可以调整，成本高，通用性差。通用性稍微好点的产品，在具体应用中效果又差，另外，对于振动和碰撞没有区分，不仅灵敏度完全不可调，而且检测方位存在较大局限。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种全方位碰撞感应器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种全方位碰撞感应器，其特征在于：包括

-位于顶部的振动检测器，振动检测器包括顶部外壳；

-外框；以及

-位于外框内的碰撞感应机构；

所述振动检测器水平安装；

所述外框包括底部支撑台以及与底部支撑台和顶部外壳连接的多根外框支撑杆；底部支撑台和顶部外壳之间的形成连接中心线，连接中心线竖直设置；多根外框支撑杆径向外凸于连接中心线，使得多根外框支撑杆围合形成框内区域；

碰撞感应机构位于顶部外壳和底部支撑台之间的框内区域中；所述碰撞感应机构包括：

位于外框内的触发摆件、弹性连接绳以及用于与外部信号连接的触发检测装置；

触发摆件顶部通过弹性连接绳悬吊于振动检测器内，触发摆件底部通过底部支撑台支撑安装；

所述振动检测器还包括用于触发振动信号的检测件，检测件可上下弹性活动安装于振动检测器内，弹性连接绳拉紧并上端固定连接检测件；弹性连接绳下端悬吊于触发摆件顶部；

触发摆件的底部设有安装凹口，底部支撑台顶部设有与所述安装凹口匹配的支撑凸部；触发摆件在重力作用下竖直下挂于弹性连接绳下方并且其安装凹口嵌入支撑凸部；

碰撞时，触发摆件脱离底部支撑台的支撑凸部，通过弹性连接绳紧拉检测件，从而直接或间接地通过振动检测器信号连接的触发检测装置。

作为本发明进一步的优选：所述振动检测器还包括蓄电池、与检测件上部对应的上导电座、与检测件下部对应的下导电座、控制模块、报警模块和开关；

顶部外壳内设有检测腔，上导电座、检测件和下导电座均位于检测腔内；蓄电池9、控制模块10、开关14和报警模块8位于检测腔131内或顶部外壳上其他位置均可；

蓄电池电性连接开关，开关电性连接检测件，检测件包括正极信号接触台、负极信号接触台和绝缘隔离套；正极信号接触台和负极信号接触台处于一个环状体空间内且相绝缘；绝缘隔离套隔离安装于正极信号接触台和负极信号接触台之间；

上导电座和绝缘隔离套顶部之间设有第一隔离弹簧；绝缘隔离套底部和下导电座之间设有第二隔离弹簧；第一隔离弹簧和第二隔离弹簧使得检测件在常态下分别与上导电座、下导电座之间留有振动感应间隙；

所述控制模块，用于振动信号检测、信号变送以及处理；检测件的正极信号接触台、负极信号接触台分别信号连接控制模块。

作为本发明进一步的优选：所述振动检测器包括顶部外壳和与顶部外壳相匹配的上密封盖；上密封盖上设有振动系数调节螺栓；振动系数调节螺栓的头部是调节旋钮，并位于顶部外壳外侧；振动系数调节螺栓的栓部设有调节螺纹，振动系数调节螺栓螺纹连接于上密封盖上，栓部下端连接所述上导电座。

作为本发明进一步的优选：所述振动检测器还包括顶部绝缘座和底部绝缘座；所述振动系数调节螺栓的栓部下端螺纹连接顶部绝缘座，上导电座弹性压在所述顶部绝缘座下方，从而简接连接；下导电座被第二隔离弹簧压在底部绝缘座上；底部绝缘座中部设有第一连接通孔，顶部外壳下部设有第二连接通孔，弹性连接绳上端依次穿过第二连接通孔、第一连接通孔连接绝缘隔离套。

作为本发明进一步的优选：所述上密封盖内部设有调节腔室，所述调节腔室内设有第一调节弹簧，所述第一调节弹簧弹性安装在顶部绝缘座和调节腔室的顶部之间。

作为本发明进一步的优选：所述底部支撑台包括底座和上端连接支撑凸起的碰撞系数调节栓杆；底座中部设有螺纹通孔，碰撞系数调节栓杆通过螺纹通孔在螺纹连接在底座上，支撑凸起一体连接在调节栓杆顶部并高凸于底座，碰撞系数调节栓杆底部设有旋钮(34)。

作为本发明进一步的优选：外框支撑杆包括斜向连接顶部外壳的第一段、斜向连接底部支撑台的第二段以及连接第一段和第二段的连接段；连接段与所述连接中心线平行，外框支撑杆的数量至少为三根，并且多根方形支撑杆规则分布于顶部外壳和底部支撑台连接中心线轴心的径向空间上。

作为本发明进一步的优选：在触发摆件长度方向的中点分割为上、下部，触发摆件的上部重量大于下部，且触发摆件的上部重量：触发摆件的下部重量为：1.6～3.2。

作为本发明进一步的优选：用于与外部信号连接的触发检测装置位于顶部外壳内并连接控制模块。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

一、该全方位碰撞感应器不仅包括振动和碰撞双重检测能力，而且具有多方位的检测能力，应用场合广泛。

二、该全方位碰撞感应器的水平安装，能很好地应用于无人机，船舶等领域，结构简单新颖，检测多处可调整。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1：本发明实施例的全方位碰撞传感器立体结构示意图。

图2：本发明实施例的全方位碰撞传感器顶面结构示意图。

图3：沿图2中b-b线切剖的剖面结构示意图。

图4：图3中a处所示的局部结构放大图。

图5：图3中b处所示的局部结构放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-5所示的一种全方位碰撞感应器主要由位于顶部的振动检测器1、外框2以及位于外框内的碰撞感应机构构成。其中，振动检测器1包括顶部外壳13。在使用时，振动检测器1水平安装。

上述的外框2包括底部支撑台3以及与底部支撑台3和顶部外壳13连接的多根外框支撑杆20。底部支撑台3和顶部外壳13之间的形成连接中心线，连接中心线竖直设置。多根外框支撑杆20径向外凸于连接中心线，使得多根外框支撑杆20围合形成框内区域。具体地，外框支撑杆20包括斜向连接顶部外壳13的第一段、斜向连接底部支撑台3的第二段以及连接第一段和第二段的连接段。连接段与连接中心线平行，外框支撑杆20的数量至少为三根，并且多根方形支撑杆20规则分布于顶部外壳13和底部支撑台3连接中心线轴心的径向空间上。这样，外框支撑杆20的外侧区域为框外区域，外框支撑杆20和连接中心线之间的内侧属于框内区域。本实施例的碰撞感应机构就位于碰撞感应机构位于顶部外壳13和底部支撑台3之间的框内区域中。具体地，碰撞感应机构包括：位于触发摆件4、弹性连接绳6以及用于与外部信号连接的触发检测装置。当然，碰撞感应机构完成碰撞信号感应的独立功能还需要底部支撑台3。如下上述,上述触发摆件4顶部通过弹性连接绳6悬吊于振动检测器1内，触发摆件4底部通过底部支撑台3支撑安装,具体支撑安装方式，表现在本实施例中是这样的：触发摆件4的底部设有安装凹口41，底部支撑台13顶部设有与安装凹口41匹配的支撑凸部311。触发摆件4在重力作用下竖直下挂于弹性连接绳6下方并且其安装凹口41嵌入支撑凸部311。

由于支撑凸部311太凸出于底座之后，悬吊的触发摆件4难以在大量碰撞中被碰撞而脱出支撑凸部311，本实施例的支撑凸部311就完成决定传感器如何过滤大小碰撞和细微振动之间的值，因此设定支撑凸部311也比较关键，通常，针对不同场合的适用性和通用性，即为了实现碰撞系数可调。上述底部支撑台3包括底座30和上端连接支撑凸起311的碰撞系数调节栓杆31。底座30下部设有凹槽，中部设有螺纹通孔32，螺纹通孔32贯通凹槽底部和底座30顶部，支撑凸起311是碰撞系数调节栓杆31上部，并与其连为一体，碰撞系数调节栓杆31的中部形成与螺纹通孔内螺纹匹配的外螺纹，碰撞系数调节栓杆31的下部设有旋钮34。碰撞系数调节栓杆31通过螺纹通孔32在螺纹连接在底座30上，支撑凸起311高凸于底座30,通过旋动旋钮，实现支撑凸起311的高度可调，旋钮34位于凹槽内，凹槽的作用是保持34不下凸于底座最低位。上述这样的结构和方式实现了一个可调的支撑凸部311。

上述振动检测器1还包括用于触发振动信号的检测件5，检测件5可上下弹性活动安装于振动检测器1内，弹性连接绳6拉紧并上端固定连接检测件5。弹性连接绳6下端悬吊于触发摆件4顶部。触发摆件4在重力作用下竖直下挂于弹性连接绳6下方，触发摆件4底部如上述上述的通过安装凹口41嵌入支撑凸部311。

这样一来，碰撞时，触发摆件4脱离底部支撑台3的支撑凸部311，通过弹性连接绳6紧拉检测件5，从而直接或间接地通过振动检测器1信号连接的触发检测装置。

对于上述描述而言，本实施例更为详细地提供一种上述的振动检测器1，如图4所示，振动检测器1除了包括检测件5，顶部外壳之外，它还包括蓄电池9、与检测件5上部对应的上导电座52a、与检测件5下部对应的下导电座52b、顶部绝缘座54、底部绝缘座53、开关模块14、控制模块10和报警模块8。而顶部外壳13还包括顶部外壳本体和上密封盖11。上密封盖11上设有振动系数调节螺栓12。

具体地，顶部外壳的本体内设有检测腔131，上导电座52a、检测件5和下导电座52b均位于检测腔内131。蓄电池9、开关模块101、控制模块10和报警模块8位于检测腔131内或顶部外壳13上其他位置均可，主要依靠电性连接。

蓄电池9给各个电路模块供电，如开关14、控制模块10、检测件5和报警模块8，因此具体连接方式是本领域熟知的，可以采用导线连接。蓄电池9连接检测件5，检测件5包括正极信号接触台51、负极信号接触台56和绝缘隔离套55。正极信号接触台51和负极信号接触台56处于一个环状体空间内且相绝缘。绝缘隔离套55隔离安装于正极信号接触台51和负极信号接触台56之间，一起将正极信号接触台51和负极信号接触台56固定，形成一个圆环。上导电座52a和绝缘隔离套55顶部之间设有第一隔离弹簧7a。绝缘隔离套55底部和下导电座52b之间设有第二隔离弹簧7b。第一隔离弹簧7a和第二隔离弹簧7b使得检测件5在常态下分别与上导电座52a、下导电座52b之间留有振动感应间隙。

此外，为了调整振动检测器1的灵敏度，上述振动系数调节螺栓12的头部是调节旋钮121，并位于顶部外壳13外侧。振动系数调节螺栓12的栓部设有调节螺纹，振动系数调节螺栓12螺纹连接于上密封盖11上，栓部下端连接上述上导电座52a。这种连接方式也是本领域技术人员常规的。

上述的顶部绝缘座54位于上密封盖11和下导电座52b之间，振动系数调节螺栓12的栓部下端螺纹连接顶部绝缘座54，上导电座52a弹性压在上述顶部绝缘座54下方，从而使得振动系数调节螺栓12简接地连接上导电座52a。下导电座52b被第二隔离弹簧7b压在底部绝缘座53上。底部绝缘座53中部设有第一连接通孔531，顶部外壳13下部设有第二连接通孔136，第一连接通孔531和第二连接通孔136对应，弹性连接绳6上端依次穿过第二连接通孔136、第一连接通孔531固定连接绝缘隔离套55。

上述控制模块10，用于振动信号检测、信号变送以及处理。检测件5的正极信号接触台51、负极信号接触台56分别信号连接控制模块10。

具体地，上述检测件5悬浮在第一隔离弹簧7a和第二隔离弹簧7b之间，因此，检测件5上的正极信号接触台51和负极信号接触台56均不能在态下不能接触到上导电座52a、下导电座52b。而振动时，由于第一隔离弹簧7a和第二隔离弹簧7b被压缩或拉伸，就会和上导电座52a、下导电座52b触碰形成脉冲电信号。如果振动幅度大，就会交替在上导电座52a、下导电座52b触碰。如果振动幅度小，就会出现交替几次上导电座52a、下导电座52b触碰，再出现单个导电座触碰，最后再信号消失。当然，振动幅度小又偏向一侧的话，也可能只单独触碰上导电座52a或下导电座52b。而受到剧烈碰撞或者侧倾碰撞时，检测件5就会脱离支撑凸部311脱落，或者倾斜倒掉，这样就会拉动弹性连接绳6使得下导电座52b与检测件5触碰。因此，根据不同的信号特点，就能判断碰撞、侧倾和振动。

蓄电池9先连接开关模块101，再连接控制模块10和报警模块8，蓄电池给所有振动检测器1内的部件供电。另外，顶部绝缘座54内设有与上述振动系数调节螺栓12的栓部下端螺纹连接的振动连接内螺纹541，而上密封盖11设有设有振动调节内螺纹，振动连接内螺纹541和振动调节内螺纹的旋转方向是相反的，共用振动系数调节螺栓12上的外螺纹。但是，组装旋转方向是相反的，一个往右是旋转进去，一个往左是旋转进去，这样可以避免外部旋转过多，导致内部振动连接内螺纹541脱离振动系数调节螺栓12。

底部绝缘座54和底部绝缘座53皆是绝缘底座，目的防止信号接通时，导致电路外泄，造成不必要的判断和损失。

上述在触发摆件4长度方向的中点分割为上、下部，触发摆件4的上部重量大于下部，且触发摆件4的上部重量：触发摆件4的下部重量为：1.6～3.2。

为了便于与外部设备连接，用于与外部信号连接的触发检测装置位于顶部外壳13内并连接控制模块10。或者用于与外部信号连接的触发检测装置就是控制模块10本身。

使用时，振动检测器1主要用于检测振动，在触发摆件4并未掉落或倾倒时，均可以检测到振动信号。当碰撞发生时，会出现触发摆件4倾斜或掉落，振动检测器1在弹性连接绳6拉动检测件5的作用又会产生电信号，此时振动检测器1就能检测到碰撞信号。

最后应说明的是：以上上述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。