陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，當陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器安裝在電動車上時，一旦車體受到非法者的撬鎖或拆卸等操作，其操作引起的車體振動，將使傳感器彈簧頂部末端安裝的重力塊形成相應抖動，其重力塊的抖動，將通過螺旋狀彈簧傳遞給圓形陶瓷壓電片鍍銀面的中心點，并使圓形陶瓷壓電片整體也產(chǎn)生相應規(guī)律的振動。圓形陶瓷壓電片產(chǎn)生的機械振動，將使其產(chǎn)生壓電效應，其壓電效應產(chǎn)生的電信號通過其引出線輸出；上述重力塊的作用就是增強變大車體振動的幅度，以機械式的結(jié)構(gòu)方式放大原本不是很明顯的車體振幅信息；很顯然，這種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器更敏感、更敏銳，有效地提升了電動車防盜性能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自行車裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感 器。 陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的電動車電子防盜報警器用于獲取振動信息的傳感器，基本都是使用 滾珠式振動傳感器，這種傳感器是電動車在被盜時其車體的振動，使傳感器內(nèi)置的N個金 屬圓球滾動并發(fā)生碰撞接觸，其滾動的兩個金屬導槽在金屬圓球碰撞時的瞬間將電路接 通，從而以等效于開關(guān)效應的方式發(fā)出振動信息。
[0003] 這種滾珠式振動傳感器，需要車體振動的幅度在較大時其圓型滾珠才會發(fā)生滾動 碰撞，而車體的振動在幅度較小時，滾珠不會發(fā)生滾動碰撞，因此無法獲取車體振幅較小時 的振動信息。而且其滾動碰撞時，其輸出的接通和關(guān)斷的開關(guān)效應沒有任何波形或時長的 規(guī)律可循，無法使傳感器獲取的振動信息能反映振動的狀態(tài)特征，因而限制了電子報警器 實現(xiàn)微電腦智能化分析、控制和防盜報警的應用。
[0004] 綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中滾珠式振動傳感器的技術(shù)缺陷，是本領(lǐng)域技術(shù)人 員亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，以解決上述問題。
[0006] 為了克服現(xiàn)用滾珠式振動傳感器不能獲取車體振動幅度較小時的振動信息，以及 其輸出的振動信號不能反映振動狀態(tài)特征等問題，本發(fā)明提供一種陶瓷壓電彈簧諧振式振 動傳感器。
[0007] 本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明提供一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，包括圓形盒蓋（1)、設(shè)置在所述 傳感器圓形盒蓋內(nèi)部且自上而下依次設(shè)置的陶瓷壓電片（14)、壓電傳感器總成（15);所述 陶瓷壓電片（14)與所述傳感器圓形盒蓋之間的空腔為壓電傳感器總成安裝內(nèi)腔（4)，其 中：
[0009] 所述陶瓷壓電片（14)的頂面鍍銀，底面粘貼在一個圓形銅質(zhì)襯片（13)上，構(gòu)成能 將振動轉(zhuǎn)換成電信號的壓電組件；
[0010] 所述壓電傳感器總成安裝內(nèi)腔（4)內(nèi)還設(shè)置有螺旋狀彈簧（2)、重力塊（3)、陶瓷 壓電片鍍銀面引線焊接點（5)、陶瓷壓電傳感器引出線（6)、引線出線孔（7)、圓形銅質(zhì)襯片 引出線焊接點（8)和陶瓷壓電片鍍銀面中心點（12);所述螺旋狀彈簧（2)的螺旋內(nèi)徑自上 而下逐漸變??；所述陶瓷壓電片（14)頂面的邊緣焊接一根導線固定在陶瓷壓電片鍍銀面 引線焊接點（5)上；在圓形銅質(zhì)襯片（13)的邊緣焊出一根導線固定在圓形銅質(zhì)襯片引出線 焊接點（8)上，兩根導線均從傳感器電極引線出線孔（7)穿出；所述螺旋狀彈簧（2)的頂部 末端固定連接有一個重力塊（3)，所述螺旋狀彈簧（2)的底部末端將彈簧的下端焊在圓型 陶瓷壓電片鍍銀面的中心點（12)上，構(gòu)成對振動信號的感知及將振動信號轉(zhuǎn)換成電信號 的壓電振動傳感器；
[0011] 所述壓電傳感器總成（15)底部還設(shè)置有傳感器圓形底座（9)、底座圓形固定孔 (10) 、壓電傳感器總成固定臺階（11)。
[0012] 較佳地，所述傳感器圓形底座（9)的兩端設(shè)置有2個對稱的傳感器底座圓形固定 孔（10)。
[0013] 較佳地，所述圓形陶瓷壓電片總成（15)設(shè)置并固定在圓形底座（9)的固定臺階 (11) 上。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于：當陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器 安裝在電動車上時，一旦車體受到非法者的撬鎖或拆卸等操作，其操作引起的車體振動，將 使傳感器彈簧頂部末端安裝的重力塊（3)形成相應劇烈抖動，其重力塊（3)的抖動，將通過 螺旋狀彈簧（2)體傳遞給圓形陶瓷壓電片鍍銀面的中心點（12)，并使圓形陶瓷壓電片（14) 整體也產(chǎn)生相應規(guī)律的振動。圓形陶瓷壓電片（14)產(chǎn)生的機械振動，將使其產(chǎn)生壓電效 應，其壓電效應產(chǎn)生的電信號通過其引出線（6)輸出。由于車體的每次振動，將使螺旋狀彈 簧（2)及彈簧頂部末端安裝的重力塊（3)產(chǎn)生逐步衰減式諧振振蕩，所以圓形陶瓷壓電片
[14] 其輸出的電信號波形，將是逐步衰減式正弦波（圖3)。這種正弦波將可供電子整形電 路放大并整形后，轉(zhuǎn)換成脈沖信號。這種脈沖信號可直接被單片機等識別和使用。很顯然， 上述重力塊的作用就是增強變大車體振動的幅度，以機械式的結(jié)構(gòu)方式放大原本不是很明 顯的車體振幅信息；這樣一來上述傳感器將很快很容易的將車體振動轉(zhuǎn)化為脈沖信息，便 于后續(xù)處理（例如報警響鈴等）操作；
[0015] 很顯然，這種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器更敏感、更敏銳，有效地提升了電動 車防盜性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面給合附圖實施例對本發(fā)明作進一步的說明
[0017] 圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)側(cè)面剖視圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)俯視截面圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明實施例輸出的振動電信號波形圖；
[0020] 其中：傳感器圓形盒蓋（1)、螺旋狀彈簧（2)、重力塊（3)、壓電傳感器總成安裝內(nèi) 腔⑷、陶瓷壓電片鍍銀面引線焊接點（5)、陶瓷壓電傳感器引出線（6)、引線出線孔（7)、圓 形銅質(zhì)襯片引出線焊接點（8)、傳感器圓形底座（9)、底座圓形固定孔（10)、壓電傳感器總 成固定臺階（11)、陶瓷壓電片鍍銀面中心點（12)、圓形銅質(zhì)襯片（13)、陶瓷壓電片（14)、壓 電傳感器總成（15)。

【具體實施方式】
[0021] 參見圖1，本發(fā)明提供一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，包括圓形盒蓋（1)、 設(shè)置在所述傳感器圓形盒蓋內(nèi)部且自上而下依次設(shè)置的陶瓷壓電片（14)、壓電傳感器總成 (15);所述陶瓷壓電片（14)與所述傳感器圓形盒蓋之間的空腔為壓電傳感器總成安裝內(nèi) 腔（4)，其中：
[0022] 所述陶瓷壓電片（14)的頂面鍍銀，底面粘貼在一個圓形銅質(zhì)襯片（13)上，構(gòu)成能 將振動轉(zhuǎn)換成電信號的壓電組件；
[0023] 所述壓電傳感器總成安裝內(nèi)腔（4)內(nèi)還設(shè)置有螺旋狀彈簧（2)、重力塊（3)、陶瓷 壓電片鍍銀面引線焊接點（5)、陶瓷壓電傳感器引出線（6)、引線出線孔（7)、圓形銅質(zhì)襯片 引出線焊接點（8)和陶瓷壓電片鍍銀面中心點（12);所述螺旋狀彈簧（2)的螺旋內(nèi)徑自上 而下逐漸變??；所述陶瓷壓電片（14)頂面的邊緣焊接一根導線固定在陶瓷壓電片鍍銀面 引線焊接點（5)上；在圓形銅質(zhì)襯片（13)的邊緣焊出一根導線固定在圓形銅質(zhì)襯片引出線 焊接點（8)上，兩根導線均從傳感器電極引線出線孔（7)穿出；所述螺旋狀彈簧（2)的頂部 末端固定連接有一個重力塊（3)，所述螺旋狀彈簧（2)的底部末端將彈簧的下端焊在圓型 陶瓷壓電片鍍銀面的中心點（12)上，構(gòu)成對振動信號的感知及將振動信號轉(zhuǎn)換成電信號 的壓電振動傳感器；
[0024] 所述壓電傳感器總成（15)底部還設(shè)置有傳感器圓形底座（9)、底座圓形固定孔 (10) 、壓電傳感器總成固定臺階（11)。
[0025] 較佳地，所述傳感器圓形底座（9)的兩端設(shè)置有2個對稱的傳感器底座圓形固定 孔（10)。
[0026] 較佳地，所述圓形陶瓷壓電片總成（15)設(shè)置并固定在圓形底座（9)的固定臺階 (11) 上。
[0027] 需要說明的是，當陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器安裝在電動車上時，一旦車體 受到非法者的撬鎖或拆卸等操作，其操作引起的車體振動，將使傳感器彈簧頂部末端安裝 的重力塊（3)形成相應抖動，其重力塊（3)的抖動，將通過螺旋狀彈簧（2)體傳遞給圓形陶 瓷壓電片鍍銀面的中心點（12)，并使圓形陶瓷壓電片（14)整體也產(chǎn)生相應規(guī)律的振動。圓 形陶瓷壓電片（14)產(chǎn)生的機械振動，將使其產(chǎn)生壓電效應，其壓電效應產(chǎn)生的電信號通過 其引出線（6)輸出。由于車體的每次振動，將使螺旋狀彈簧（2)及彈簧頂部末端安裝的重 力塊（3)產(chǎn)生逐步衰減式諧振振蕩，所以圓形陶瓷壓電片（14)其輸出的電信號波形，將是 逐步衰減式正弦波（圖3)。這種正弦波將可供電子整形電路放大并整形后，轉(zhuǎn)換成脈沖信 號。這種脈沖信號可直接被單片機等識別和使用。又由于其輸出脈沖的寬度和持續(xù)輸出脈 沖的時間與車體振動的大小及次數(shù)成正比關(guān)系，因而可供電腦智能型電動車防盜報警器作 為感知被盜狀態(tài)的不同信息，及對其進行分析判斷并處理的高敏感傳感器使用（需要說明 的是，上述涉及后續(xù)信號處理和單片機程序部分的技術(shù)內(nèi)容，屬于公知常識，對此不再一一 贅述）。
[0028] 本適用新型的有益效果，是使電動車在被盜中的輕微振動及振動特征，都能轉(zhuǎn)換 成具有相關(guān)特征的正弦波電信號，其正弦波電信號經(jīng)外置電路整形處理后，可產(chǎn)生與振動 特征相關(guān)的脈沖信號及脈沖時長，其信號可供單片機進行分析和處理，并用于設(shè)計電動車 智能型電子防盜報警器使用。同理，也可以作為其它任何需要感知振動及振動特征用途的 場合，作為高敏感并有對信號具有振動特征要求的振動傳感器使用。
[0029] 下面介紹一下本發(fā)明實施例中的陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器的制造方法做 一下詳細說明：
[0030] 將一個圓形陶瓷壓電片（14)在焊接倒寶塔型彈簧（2)的一面鍍銀，以增強陶瓷壓 電片（14)的機械強度和便于焊接或粘接倒寶塔型彈簧（2);將陶瓷壓電片（14)粘接在一 個圓形銅質(zhì)襯片（13)上；用金屬絲做一個螺旋狀的彈簧，在倒寶塔型彈簧（2)的圓形頂部 的末尾處焊接或粘接一個重力塊（3);再將倒寶塔型彈簧（2)的尖端焊接或粘接在陶瓷壓 電片（14)鍍銀面中心點（12)上；在陶瓷壓電片（14)鍍銀面的邊緣焊接點（5)處焊接一根 導線，在圓形銅質(zhì)襯片邊緣焊接點（8)處焊接一根導線，將兩根導線從圓形盒蓋（1)上的引 線出線孔（7)處穿出；完成上述事項后，將粘接有陶瓷壓電片（14)和陶瓷壓電片（14)上 已焊好螺旋狀彈簧（2)的圓形銅質(zhì)襯片（13)粘接固定在圓形底座（9)的固定臺階（9)上， 然后將圓形盒蓋（1)蓋在圓形底座（9)上，并在接合處用膠粘接，至此完成傳感器的整體封 裝。調(diào)整重力塊（3)重量的大小，螺旋狀彈簧（2)金屬絲的粗細及彈簧圈數(shù)，陶瓷壓電片直 徑的大小，都可以改變傳感器輸出信號的正弦波頻率，信號持續(xù)時長和對振動的敏感度。
[0031] 本發(fā)明實施例提供的陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，結(jié)構(gòu)合理巧妙，感應車體 振動信息更敏感、更敏銳，并有效地提升了電動車防盜性能。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，其特征在于，包括傳感器圓形盒蓋（1)、設(shè) 置在所述傳感器圓形盒蓋內(nèi)部且自上而下依次設(shè)置的陶瓷壓電片（14)、壓電傳感器總成 (15);所述陶瓷壓電片（14)與所述傳感器圓形盒蓋之間的空腔為壓電傳感器總成安裝內(nèi) 腔（4)，其中： 所述陶瓷壓電片（14)的頂面鍍銀，底面粘貼在一個圓形銅質(zhì)襯片（13)上，構(gòu)成能將振 動轉(zhuǎn)換成電信號的壓電組件； 所述壓電傳感器總成安裝內(nèi)腔（4)內(nèi)還設(shè)置有螺旋狀彈簧（2)、重力塊（3)、陶瓷壓電 片鍍銀面引線焊接點（5)、陶瓷壓電傳感器引出線（6)、引線出線孔（7)、圓形銅質(zhì)襯片引出 線焊接點（8)和陶瓷壓電片鍍銀面中心點（12);所述螺旋狀彈簧（2)的螺旋內(nèi)徑自上而下 逐漸變小；所述陶瓷壓電片（14)頂面的邊緣焊接一根導線固定在陶瓷壓電片鍍銀面引線 焊接點（5)上；在圓形銅質(zhì)襯片（13)的邊緣焊出一根導線固定在圓形銅質(zhì)襯片引出線焊接 點（8)上，兩根導線均從傳感器電極引線出線孔（7)穿出；所述螺旋狀彈簧（2)的頂部末端 固定連接有一個重力塊（3)，所述螺旋狀彈簧（2)的底部末端將彈簧的下端焊在圓型陶瓷 壓電片鍍銀面的中心點（12)上，構(gòu)成對振動信號的感知及將振動信號轉(zhuǎn)換成電信號的壓 電振動傳感器； 所述壓電傳感器總成（15)底部還設(shè)置有傳感器圓形底座（9)、底座圓形固定孔（10)、 壓電傳感器總成固定臺階（11)。
2. 如權(quán)利要求1所述的陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，其特征在于， 所述傳感器圓形底座（9)的兩端設(shè)置有2個對稱的傳感器底座圓形固定孔（10)。
3. 如權(quán)利要求1所述的陶瓷壓電彈簧諧振式振動傳感器，其特征在于， 所述圓形陶瓷壓電片總成（15)設(shè)置并固定在圓形底座（9)的固定臺階（11)上。
【文檔編號】G01H11/08GK104101423SQ201410357053
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】李伯良 申請人:李伯良