一种基于压电效应的传感器减振器及其系统的制作方法与流程

本发明属于减振，尤其涉及一种基于压电效应的传感器减振器及其系统的制作方法。

背景技术：

1、压电材料因具有良好的物理和电气性能，兼具检测、执行于一体，成为振动控制中应用最多、最广泛的一种机械敏感材料。一般利用压电智能材料的正、逆压电效应把压电材料制作成传感器和驱动器，采取适当的策略，实现了结构智能化。另外压电材料还具有体积小、质量轻、适用频带宽等优点，因而它在振动控制、损伤监测、作动器等领域中的应用研究已受到特别的重视。

2、现有的压电振动主动控制是一种由压力传感器、压电作动器和控制电路组成的闭环控制结构。其以现代控制理论为主要工具，以压电材料作为受控结构的传感器和作动器，由压力传感器采集振动数据，通过信号处理系统进行数据处理后输出信号，由压电驱动器对受控系统主动输入外部的控制能量，使受控振动响应与原振动响应相抵消，以达到消除或抑制振动水平的目的。此控制方案可采取灵活的算法策略，设计出的控制系统有很强的环境适应能力，可控频率宽，响应速度快，但其控制系统相当复杂，不容易实现，容易出现控制溢出的情况，需要复杂的信号处理单元及庞大的功率放大器，这对重量及体积要求非常高的传感器领域，主动控制给实际的工程应用带来很大的不便。

3、在集成度高，体积小，对重量要求较高的传感器领域，一种基于压电效应的传感器减振系统是迫在眉睫的待解决问题。

技术实现思路

1、本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于压电效应的传感器减振器及其系统的制作方法，其可实现轴向被动减振，且整体体积小、集成度高，能够应用于传感器及敏感元件的相关行业。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种基于压电效应的传感器减振器，包括被动减振器，该被动减振器包括减振器底座、约束结构、负载基板和压电减振电路。

3、其中，负载基板位于上方，减振器底座位于下方，两者之间夹有压电减振电路。

4、压电减振电路外侧设置有一约束结构，该约束结构用于垂直于减振器底座方向的被动减振。

5、进一步地，所述约束结构采用刚性材料。

6、进一步地，所述负载基板与减振器底座均设有通孔，约束结构于负载基板和减振器底座的通孔穿出，并将两者固定。

7、基于压电效应的传感器减振器系统的制作方法，包括以下步骤：

8、步骤1、被动减振器与振动敏感元件机械连接。

9、步骤2、被动减振器与压电分流电路实现在电路上连接。

10、步骤3、被动减振器对振动敏感元件进行被动减振，将振动的能量转化为电信号。

11、步骤4、通过压电分流电路传递给电能耗散设备将振动的能量耗散，达成减振的目的。

12、与现有技术相比本发明有益效果。

13、本发明将振动能量进行转换和消耗，实现了集成度较高的轴向的被动减振,整体结构简单、体积小巧、实际工程应用范围广。

技术特征：

1.一种基于压电效应的传感器减振器，包括被动减振器，其特征在于：该被动减振器包括减振器底座(1)、约束结构(2)、负载基板(3)和压电减振电路(4)；

2.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的传感器减振器，其特征在于：所述约束结构(2)采用刚性材料。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电效应的传感器减振器，其特征在于：所述负载基板(3)与减振器底座(1)均设有通孔，约束结构(2)于负载基板(3)和减振器底座(1)的通孔穿出，并将两者固定。

4.基于压电效应的传感器减振器系统的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于减振技术领域，尤其涉及一种基于压电效应的传感器减振器及其系统的制作方法。其可实现轴向被动减振，且整体体积小、集成度高，能够应用于传感器及敏感元件的相关行业。基于压电效应的传感器减振器，包括被动减振器，该被动减振器包括减振器底座、约束结构、负载基板和压电减振电路；其中，负载基板位于上方，减振器底座位于下方，两者之间夹有压电减振电路；压电减振电路外侧设置有一约束结构，该约束结构用于垂直于减振器底座方向的被动减振。

技术研发人员：郑楠,薛力鸣,胡延丽,张娜,李雪梅,滕宏达
受保护的技术使用者：沈阳仪表科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13