专利名称：结构改进型压电信号探测器的制作方法
技术领域：
本发明属于传感器技术领域，涉及一种可配合PVDF压电薄膜使用，高效采集压电信号， 能有效屏蔽电磁干扰的金属探头。
背景技术：
使用高性能PVDF压电材料，将其附于金属探头表面，压于探测物上，可以将物体表面机 械振动转化为电信号，再由金属探头采集并传递给示波器。在检测信号很小时，需要关注外 界电磁噪声的影响，如果不能有效减弱电磁噪声影响，就无法得到信噪比较大的有效信号， 而噪声干扰主要产生在引线连接处，因此设计的探头结构自身要能够很好的屏蔽电磁噪声， 将连接处尽可能置于压电探测器的内部，而考虑到需要为整个检测区域做屏蔽，探头要在满 足探测要求的情况下尺寸尽量小。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测微弱表面波的压电探头改进型结构。本发明提出的探头结 构可以高效采集表面波转化的电信号，其自身具有良好的屏蔽外界电磁干扰的能力，其外型 设计要求尽量节省空间，从而方便在实验室中使用，并利于固定及设置外部屏蔽。
为此，本发明采用如下的技术方案 一种结构改进型压电信号探测器包括楔形探头、绝 缘体和金属外壳和金属支撑杆，绝缘体内开设有与楔形探头外形相匹配的通孔，楔形探头置 于该通孔内，绝缘体置于金属外壳内，在金属外壳和绝缘体的同一个侧面上开有孔，支撑杆 为中空结构，固定在金属外壳开有孔的侧面，将孔密闭起来，其内固定有TNC接头，楔形探 头的金属引线穿过侧壁上的孔与TNC接头相连，TNC接头的另一端与位于所述支撑杆内的同轴 电缆线相连接。
作为优选实施方式，本发明的压电信号探测器，楔形探头为紫铜芯；所述绝缘体为聚四 氟乙烯。
改进后的探测器，可以将探头芯的楔形前端做的很锋利，可以测得更宽频率范围的波。 整体结构设计使所有接线处都处于金属外壳屏蔽之内，有效降低电磁干扰的影响，同时从侧壁引出引线可以有效降低探头高度，固定引线位置，在使用铜网做外部屏蔽时可以将屏蔽范 围做的更小，也避免了触碰到引线。
图l本发明的压电探测器分解结构图。 图2 (a)改进前压电探头采集的信号。 图2 (b)改进后压电探头采集到的信号。
1楔形探头2绝缘体3金属外壳4 TNC接头
5金属支撑杆6同轴电缆线7通孔 8外壳侧面的孔
具体实施例方式
参见图l，本发明通过结构改进，将楔形探头1及接口置于金属外壳3内部，从而有效屏 蔽电磁干扰，引线从外壳侧面开设的孔8引出，从而降低探头高度。综合考虑其导电性及硬 度特性后可选用紫铜材料作为探头芯，紫铜芯与金属外壳3间要用绝缘体2隔开，选用绝缘性 能良好又方便获得的聚四氟乙烯。绝缘体2开设有刚好容纳探头1的通孔，金属外壳与绝缘体 侧壁设置一个直径6mm的孔8，探头引线由侧壁引出，接到TNC接头4的一端上。金属支撑杆5 为中空， 一端内部开设有环形凹槽，TNC探头被用螺丝固定在环形凹槽上。TNC接头4的另一 端连接到置于支撑杆5内部的同轴电缆线6上。
与以往使用的压电探测器相比，改进后的探测器进行了结构优化，屏蔽电磁波能力增强 ，整体结构紧凑，节省空间，方便固定。且在制作时根据需要特别制作了探头芯，从而有效 提高了信号采集效率和信号带宽，由附图2 (a) 、 (b)可以看到改进后的探测器采集的信 号比原来大了超过一个数量级，电磁噪声的影响基本可以忽略，有效信号部分波形更饱满， 包含的信息更丰富。由此可见改进后的探头达到了设计要求。
权利要求
1.一种结构改进型压电信号探测器包括楔形探头、绝缘体和金属外壳和金属支撑杆，绝缘体内开设有与楔形探头外形相匹配的通孔，楔形探头置于该通孔内，绝缘体置于金属外壳内，在金属外壳和绝缘体的同一个侧面上开有孔，支撑杆为中空结构，固定在金属外壳开有孔的侧面，将孔密闭起来，其内固定有TNC接头，楔形探头的金属引线穿过侧壁上的孔与TNC接头相连，TNC接头的另一端与位于所述支撑杆内的同轴电缆线相连接。
2. 根据权利要求l所述的压电信号探测器，其特征在于，所述楔形探 头为紫铜芯。
3. 根据权利要求l所述的压电信号探测器，其特征在于，所述绝缘体 为聚四氟乙烯。
全文摘要
本发明属于传感器技术领域，涉及一种结构改进型压电信号探测器包括楔形探头、绝缘体和金属外壳和金属支撑杆，绝缘体内开设有与楔形探头外形相匹配的通孔，楔形探头置于该通孔内，绝缘体置于金属外壳内，在金属外壳和绝缘体的同一个侧面上开有孔，支撑杆为中空结构，固定在金属外壳开有孔的侧面，将孔密闭起来，其内固定有TNC接头，楔形探头的金属引线穿过侧壁上的孔与TNC接头相连，TNC接头的另一端与位于所述支撑杆内的同轴电缆线相连接。本发明提出的探头结构可以高效采集表面波转化的电信号，其自身具有良好的屏蔽外界电磁干扰的能力，其外型设计要求尽量节省空间，从而方便在实验室中使用，并利于固定及设置外部屏蔽。
文档编号G01H11/08GK101660941SQ200910307510
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者刘亚亮, 单兴锰, 夏 肖 申请人:天津大学