一种宽频响的压电式加速度传感器的制作方法

本实用新型涉及压电式加速度传感器，尤其是指一种宽频响的压电式加速度传感器。

背景技术：

加速度传感器是将加速度、振动、冲击等物理现象所产生的压力转变成便于测量的电信号的测试仪器。压电式加速度传感器是以压电材料为转换元件，输出与加速度成正比的电荷或电压装置。

现有技术中，压电式加速度传感器受制于结构设计、材料以及生产工艺的局限性，造成产品性能不稳定，频响范围窄，精度不高等问题、其最高频宽只能在1-15KHz，保证±5%的精度。

因此，现有压电式加速度传感器的主要缺陷在于：通常情况下，只能在其特定的频率范围内工作，才能保证传感器输出不失真的信号。然而，随着科技工业技术的提高，在工业监测、机械健康诊断、航空、航天、军工等领域中对传感器的频率响应范围和精度的要求日益提高，使得现有压电式加速度传感器无法达到所述要求。

有鉴于此，本实用新型研发出一种克服所述缺陷的宽频响的压电式加速度传感器，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种宽频响的压电式加速度传感器，以使压电式加速度传感器的频率响应范围为1-20KHz，且精度高。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：

一种宽频响的压电式加速度传感器，包括底座、壳体、上盖、电路板、记忆热缩环、质量块、压电陶瓷、电极片、绝缘片及两芯连接器公头；壳体上径向设置两芯连接器公头，壳体安装在底座上，记忆热缩环安装在底座上；在记忆热缩环与底座之间依次并排安装质量块、压电陶瓷、电极片和绝缘片，该质量块、压电陶瓷、电极片和绝缘片借助记忆热缩环固定在底座上；电路板固定于壳体与底座之间位于质量块和电极片上方，质量块和电极片分别引出正极信号线和负极信号线与电路板连接，电路板与两芯连接器公头连接；上盖安装在底座与壳体上端。

进一步，在底座上等间距设置三个纵向平面，在三个纵向平面与记忆热缩环之间依次并排安装质量块、压电陶瓷、电极片和绝缘片，形成三角剪切结构；三个压电陶瓷的信号使用一个电极片连接起来。

进一步，底座与壳体焊接连接。

进一步，上盖与底座和壳体焊接连接。

进一步，电路板以胶粘方式固定于壳体与底座之间。

进一步，两芯连接器公头与壳体焊接连接。

采用上述方案后，本实用新型在记忆热缩环与底座之间依次并排安装质量块、压电陶瓷、电极片和绝缘片，质量块、压电陶瓷、电极片和绝缘片借助记忆热缩环固定在底座上；电路板固定于壳体与底座之间位于质量块和电极片上方，质量块和电极片分别引出正极信号线和负极信号线与电路板连接，电路板与两芯连接器公头连接。经测试，本实用新型具有频率响应范围宽（1-20000Hz），测试精度高（±5%）的优点。

附图说明

图1是本实用新型的外观图；

图2是本实用新型的剖视图。

标号说明

底座11 壳体12

上盖13 电路板2

记忆热缩环3 质量块4

压电陶瓷5 电极片6

绝缘片7 两芯连接器公头8。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。

请参阅图1及图2所述，本实用新型揭示的一种宽频响的压电式加速度传感器，包括底座11、壳体12、上盖13、电路板2、记忆热缩环3、质量块4、压电陶瓷5、电极片6、绝缘片7及两芯连接器公头8。

壳体12上径向设置两芯连接器公头8，两芯连接器公头8与壳体12焊接连接。壳体12安装在底座11上，底座11与壳体12焊接连接。记忆热缩环3安装在底座11上，记忆热缩环3可以直接套置在底座11上，优选为，记忆热缩环3与底座11同轴安装设置。在记忆热缩环4与底座11之间依次并排安装质量块4、压电陶瓷5、电极片6和绝缘片7，该质量块4、压电陶瓷5、电极片6和绝缘片7借助记忆热缩环3固定在底座11上，记忆热缩环3遇热收缩，把这些部件全部固定在底座11上。

电路板2固定于壳体12与底座11之间位于质量块4和电极片6上方，与压电元器件无直接接触关系。电路板2以胶粘方式固定于壳体12与底座11之间。质量块4和电极片6分别引出正极信号线和负极信号线与电路板2连接，电路板2与两芯连接器公头8连接。质量块4和电极片6分别引出正极信号线和负极信号线穿过电路板2的过孔，焊接到电路板2上。两芯连接器公头8的两信号线分别穿过电路板2两过孔并焊接到电路板2上。电路板通常为电荷放大器，使用宽频设计，可保证在1-20000Hz内配合压电元件信号进行不失真放大。

上盖13安装在底座11与壳体12上端，上盖13与底座11和壳体12焊接连接。上盖13与底座11的焊接面低于底座11的螺栓安装面。

本实施例中，在底座11上等间距设置三个纵向平面，在三个纵向平面与记忆热缩环3之间依次并排安装质量块4、压电陶瓷5、电极片6和绝缘片7，形成三角剪切结构，质量块4、压电陶瓷5、电极片6和绝缘片7通过底座11形成三角均布对称的装配关系。

压电陶瓷5的信号通过绝缘片7与底座11隔离绝缘，三个压电陶瓷5的信号使用一个电极片6连接起来。

本实用新型装配时，首先使用治具固定住底座11，然后将记忆热缩环3放在底座11上，随后分别将三个质量块4、三片陶瓷片5、一个电极片6以及三片绝缘片7按照顺序摆放在底座11的三个平面与记忆热缩环3之间，随后将治具连同产品放入烤箱中进行烘烤并固定；两芯连接器公头8焊接两条线，然后将壳体12和两芯连接器公头8焊接起来；随后，将底座11与壳体12焊接起来；随后将所有信号线穿过电路板2的过孔，然后将电路板2粘接到底座11与壳体12之间上；最后将上盖13与底座11、壳体12焊接相连接。

本实用新型在记忆热缩环3与底座11之间依次并排安装质量块4、压电陶瓷5、电极片6和绝缘片7；电路板2固定于壳体12与底座11之间位于质量块4和电极片5上方，该质量块4和电极片6分别引出正极信号线和负极信号线与电路板连接，电路板与两芯连接器公头连接。经测试，本实用新型具有频率响应范围宽（1-20000Hz），测试精度高（±5%）的优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。