伸缩薄膜3、平面螺旋线圈4、电路板7和壳体10 ;保护罩盖I在壳体10的圆口上，将永磁圆环2、超磁致伸缩薄膜3、平面螺旋线圈4、电路板7封装固定在壳体10内，且超磁致伸缩薄膜3贴在永磁圆环2的圆口表面上；永磁圆环2、超磁致伸缩薄膜3和平面螺旋线圈4平行且中心轴线重合；电路板7上设计有电桥电路70 ;平面螺旋线圈4经导线接电桥电路70的输入端；当有声音信号时，声波使超磁致伸缩薄膜3产生形变，该形变使超磁致伸缩薄膜3自身的磁导率产生变化，进而使平面螺旋线圈4的电感值发生改变，从而使原先处于平衡状态的电桥电路70打破平衡，在其输出端产生电压差，该电压差最后由壳体10上的引脚输出，最终实现将声音的模拟信号转换成电压信号。
[0025]如图2，图3、图4所示，分别对应于图1中的永磁圆环2、超磁致伸缩薄膜3和平面螺旋线圈4 ;超磁致伸缩薄膜3为采用超磁致伸缩材料制成的圆形薄膜；超磁致伸缩薄膜3所采用的超磁致伸缩材料为稀土超磁致伸缩材料中的铽镝铁(TbDyFe)合金；超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩薄膜作为敏感元件，能使声音传感器的性能尤其在稳定性、灵敏度、精确度方面有很大程度的提高；平面螺旋线圈4中心的端点为中心电极41 ;平面螺旋线圈4最外侧的线的端点为外沿电极42。
[0026]如图5所示，在电路板7上设计有电桥电路70 ;电桥电路70满足以下条件:
[0027]Rl = R2、L =平面螺旋线圈的初始电感值(初始状态，即无声波的情况下)；当R3=R4时，电桥电路70处于平衡状态，当R3 = R4时，且有声波时，平面螺旋线圈的初始电感值不等于电感L的值时，电桥产生电压差。
[0028]电桥电路70由定值电阻R1、定值电阻R2、可调电阻R3、可调电阻R4、电感L、电池槽71、第一输入触点72、第二输入触点73、第一输出触点74和第二输出触点75连接而成；第一输入触点72、第二输入触点73和定值电阻Rl在电桥电路70的一个桥臂上，第二输入触点73和定值电阻Rl串联；第一输入触点72经第一导线5与平面螺旋线圈4的外沿电极42连接；第二输入触点73经第二导线6与平面螺旋线圈4的中心电极41连接；定值电阻R2与电感L串联成为电桥电路70的另一个桥臂；可调电阻R3和可调电阻R4分别成为电桥电路70的另外两个桥臂；定值电阻Rl和定值电阻R2之间的结点接电池槽71的一端；可调电阻R3和可调电阻R4之间的结点接电池槽71的另一端；电感L和可调电阻R3之间设有第一输出触点74 ;第一输入触点72和可调电阻R4之间设有第二输出触点75 ;第一输出触点74接图1中的第一引脚8，第二输出触点75接图1中的第二引脚9 ;使用前应调节可调电阻R3和可调电阻R4使电桥电路达到平衡，经第一输出触点74和第二输出触点75，由第一引脚8、第二引脚9输出声音的电压信号。
[0029]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，包括保护罩(1)、壳体(10)，所述保护罩(I)盖在壳体(10)的圆口上，其特征在于，还包括永磁圆环(2)、超磁致伸缩薄膜(3)、平面螺旋线圈(4)、电路板(7)，在电路板(7)上设置有电桥电路(70)，将永磁圆环(2)、超磁致伸缩薄膜(3)、平面螺旋线圈(4)、电路板(7)封装固定在壳体(10)内，超磁致伸缩薄膜(3)为超磁致伸缩材料制成的圆形薄膜；超磁致伸缩薄膜⑶贴在永磁圆环⑵的圆口表面上；永磁圆环(2)、超磁致伸缩薄膜(3)和平面螺旋线圈(4)平行且中心轴线重合；平面螺旋线圈(4)经导线接电桥电路(70)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，所述超磁致伸缩薄膜(3)所采用的超磁致伸缩材料为铽镝铁TbDyFe合金。
3.根据权利要求1或2所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，所述电桥电路(70)包括电池槽(71)、第一输入触点(72)、第二输入触点(73)、定值电阻R1、定值电阻R2、可调电阻R3、可调电阻R4、电感L;第一输入触点(72)和第二输入触点(73)为电桥电路(70)的输入端；第一输入触点(72)、第二输入触点(73)和定值电阻Rl在电桥电路(70)的一个桥臂上，第二输入触点(73)和定值电阻Rl串联；定值电阻R2与电感L串联成为电桥电路(70)的另一个桥臂；可调电阻R3和可调电阻R4各自成为电桥电路(70)的另外两个桥臂；定值电阻Rl和定值电阻R2之间的结点接电池槽(71)的一端；可调电阻R3和可调电阻R4之间的结点接电池槽(71)的另一端。
4.根据权利要求3所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，Rl= R2、L =平面螺旋线圈的初始电感值；使用前，调节电阻R3和电阻R4相等，电桥电路(70)处于平衡状态；使用时，声波使平面螺旋线圈的初始电感值发生变化，打破电桥电路(70)的平衡状态，使电桥产生电压差。
5.根据权利要求4所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，所述电桥电路(70)还包括作为输出端的第一输出触点(74)和第二输出触点(75);第一输出触点(74)与电感L和可调电阻R3之间的结点连接；第二输出触点(75)与第一输入触点(72)和可调电阻R4之间的结点连接。
6.根据权利要求5所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，平面螺旋线圈⑷中心的端点为中心电极(41);平面螺旋线圈⑷最外侧的线的端点为外沿电极(42);外沿电极(42)经第一导线(5)接电桥电路(70)的第一输入触点(72);中心电极(41)经第二导线(6)接电桥电路(70)的第二输入触点(73)。
7.根据权利要求6所述的一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，其特征在于，所述壳体(10)设有第一引脚⑶和第二引脚(9);第一输出触点(74)接第一引脚(8)，第二输出触点(75)接第二引脚(9);电桥电路(70)产生的电压差经第一输出触点(74)和第二输出触点(75)，由第一引脚(8)、第二引脚(9)输出。
【专利摘要】本实用新型公开一种超磁致伸缩薄膜声音传感器，包括保护罩、永磁圆环、超磁致伸缩薄膜、平面螺旋线圈、电路板、第一引脚、第二引脚和壳体；超磁致伸缩薄膜采用超磁致伸缩材料制成；电路板上设有电桥电路；电桥电路中的输入触点经导线与平面螺旋线圈的电极连接；电桥电路中的两个输出触点分别与第一引脚、第二引脚连接；声波穿过保护罩使超磁致伸缩薄膜产生形变，且磁导率产生变化，进而使平面螺旋线圈的初始电感值发生改变，使第一引脚和第二引脚产生电压差，从而实现声音信号到电信号的转换；进而解决目前声音传感器的灵敏度、稳定性、精确度未能得到更有效提高的难题。
【IPC分类】H04R15-00
【公开号】CN204442684
【申请号】CN201520168615
【发明人】喻曹丰, 魏本柱, 张辉, 何涛, 黄坤, 鲍焱, 杨娇艳
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月24日