一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车角加速度传感器，具体涉及一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器。
【背景技术】
[0002]汽车在现代化生活中起着越来越重要的作用，汽车的安全性也引了起人们的重视。汽车的横摆角加速度对于高速行驶中车辆的操作稳定性和安全性有着重要的影响。汽车的横摆角加速度过大，汽车容易失稳，若不及时调整悬架的刚度和阻尼、制动器制动力的大小，汽车会进入侧滑，甚至甩尾、侧翻等危险状态。因此，有必要对汽车的角加速度进行检测，及时将检测信号传回汽车电脑，做出相应的调整，从而保证汽车的操纵稳定性。目前市场上的角加速度传感器多为成本价格高且容易失效的电子器件。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，设计合理，结构简单，成本低廉，具有很好的推广价值。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，包括传感器基座、旋转摆锤轴，所述传感器基座上罩有用于防止灰尘杂物进入的传感器罩，所述旋转摆锤轴的底部通过轴承固定在传感器基座上，所述旋转摆锤轴的中部通过扭转弹簧与传感器基座弹性连接，所述旋转摆锤轴的两端设置有两个摆锤，所述摆锤可以在传感器基座内绕旋转摆锤轴的轴线方向旋转，所述摆锤的两侧设置有压电材料，所述压电材料的外侧设置有用于输出压电材料产生电压的电极；
[0006]当汽车急转弯时，汽车会产生很大的横摆角加速度，旋转摆锤轴由此产生的惯性力偶矩将克服扭转弹簧的弹力，使旋转摆锤轴相对传感器基座转过一定角度，两侧的摆锤撞击压电材料，通过压电效应产生电压信号，角加速度越大，摆锤撞击力越大，产生的电压越大，通过电极将电压信号输出。
[0007 ]优选地，所述压电材料之间通过粘合剂连接。
[0008]优选地，所述压电材料选用石英材料。
[0009]本发明所带来的有益技术效果:
[0010]本发明提出了一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，与现有技术相比，一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，利用旋转摆锤轴通过扭转弹簧，在惯性力偶矩的作用下，相对于传感器基座转过一定的角度，使摆锤撞击压电材料，通过压电效应产生电压信号，通过电极将电压信号输出；通过使用机械结构保证传感器的可靠性，同时又具有结构简单，成本低廉的优点。
【附图说明】
[0011 ]图1是本发明中汽车横摆角加速度的示意图。
[0012]图2是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器的结构示意图。
[0013]图3是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器沿A-A方向的剖面图。
[0014]图4是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器沿B-B方向的剖面图。
[0015]图5是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器去掉传感器罩的结构示意图。
[0016]图6是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器中传感器基座的结构示意图。
[0017]图7是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器中旋转摆锤轴的结构示意图。
[0018]图8是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器中扭转弹簧的结构示意图。
[0019]图9是本发明基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器中压电材料的结构示意图。
[0020]其中，1-传感器罩，2-传感器基座，3-旋转摆锤轴，4-电极;5-压电石英材料，6_粘合剂，7-扭转弹簧，8-轴承，9-摆锤。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0022]如图1-9所示，一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，包括传感器基座2、旋转摆锤轴3，所述传感器基座2上罩有用于防止灰尘杂物进入的传感器罩I，所述旋转摆锤轴3的底部通过轴承8固定在传感器基座2上，所述旋转摆锤轴3的中部通过扭转弹簧7与传感器基座2弹性连接，所述旋转摆锤轴3的两端设置有两个摆锤9，所述摆锤9可以在传感器基座2内绕旋转摆锤轴3的轴线方向旋转，所述摆锤9的两侧设置有压电材料，所述压电材料的外侧设置有用于输出压电材料产生电压的电极4。
[0023 ]所述压电材料之间通过粘合剂6连接。所述压电材料选用石英材料。
[0024]将传感器安放在汽车车身四个拐角处，当高速行驶的汽车遇到紧急情况而突然转向时，汽车会产生很大的横摆角加速度。旋转摆锤轴3由此产生的惯性力偶矩将克服扭转弹簧7的弹力，使旋转摆锤轴3相对传感器基座2转过一定角度，两侧的摆锤9撞击压电石英材料5，通过压电效应产生电压，角加速度越大，摆锤9的撞击力越大，产生的电压越大，电极4将电压输出给车载电脑，车载电脑对信号进行处理，及时调整悬架刚度和制动器制动力，从而保证操纵稳定性和行驶安全性。
[0025]本发明一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，利用旋转摆锤轴通过扭转弹簧，在惯性力偶矩的作用下，相对于传感器基座转过一定的角度，使摆锤撞击压电材料，通过压电效应产生电压信号，通过电极将电压信号输出；通过使用机械结构保证传感器的可靠性，同时又具有结构简单，成本低廉的优点。
[0026]当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，其特征在于:包括传感器基座、旋转摆锤轴，所述传感器基座上罩有用于防止灰尘杂物进入的传感器罩，所述旋转摆锤轴的底部通过轴承固定在传感器基座上，所述旋转摆锤轴的中部通过扭转弹簧与传感器基座弹性连接，所述旋转摆锤轴的两端设置有两个摆锤，所述摆锤可以在传感器基座内绕旋转摆锤轴的轴线方向旋转，所述摆锤的两侧设置有压电材料，所述压电材料的外侧设置有用于输出压电材料产生电压的电极； 当汽车急转弯时，汽车会产生很大的横摆角加速度，旋转摆锤轴由此产生的惯性力偶矩将克服扭转弹簧的弹力，使旋转摆锤轴相对传感器基座转过一定角度，两侧的摆锤撞击压电材料，通过压电效应产生电压信号，角加速度越大，摆锤撞击力越大，产生的电压越大，通过电极将电压信号输出。2.根据权利要求1所述的基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，其特征在于:所述压电材料之间通过粘合剂连接。3.根据权利要求1所述的基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，其特征在于:所述压电材料选用石英材料。
【专利摘要】本发明公开了一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，涉及一种汽车角加速度传感器，包括传感器基座、旋转摆锤轴，传感器基座上罩有传感器罩，旋转摆锤轴通过扭转弹簧与传感器基座弹性连接，旋转摆锤轴的两端设置有两个摆锤，摆锤可以在传感器基座内绕旋转摆锤轴的轴线方向旋转，摆锤两侧设置有压电材料，所述压电材料的外侧设置有电极；本发明一种基于压电材料的汽车横摆角加速度传感器，利用旋转摆锤轴通过扭转弹簧，在惯性力偶矩的作用下，相对于传感器基座转过一定的角度，使摆锤撞击压电材料，通过压电效应产生电压信号，通过电极将电压信号输出；通过使用机械结构保证传感器的可靠性，同时又具有结构简单，成本低廉的优点。
【IPC分类】G01P15/09
【公开号】CN105628974
【申请号】CN201510968383
【发明人】汤佳琛, 任泽凯
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月21日