一種爆震傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種爆震傳感器，包括：支撐體、第一絕緣墊圈、壓電元件、導電電極、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母，所述支撐體包括支撐體底座以及和所述支撐體底座相連接的支撐筒，所述第一絕緣墊圈、壓電元件、導電電極、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母均依次套裝在所述支撐筒的外部，其中所述第一絕緣墊圈被壓裝在所述支撐體底座上，所述壓電元件被直接壓裝在所述第一絕緣墊圈和所述導電電極之間。根據(jù)本實用新型的爆震傳感器，具有平穩(wěn)的靈敏度曲線，因此，易于準確標定。
【專利說明】一種爆震傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器，具體地說，涉及一種應用在汽車發(fā)動機領域的爆震傳感器。
【背景技術】
[0002]爆震傳感器是一種檢測汽油機的爆震現(xiàn)象的加速度傳感器，主要安裝于汽油機的缸體。爆震傳感器將在汽油機的燃燒室產(chǎn)生的振動信號轉換成電信號，該電信號發(fā)送至控制單元，由控制單元進行爆震判定并進行相應控制。
[0003]壓電式爆震傳感器是爆震傳感器的一種，這種傳感器利用結晶或陶瓷多晶體的壓電效應而工作，也有利用摻雜娃的壓電電阻效應的。壓電式傳感器的外殼內裝有壓電兀件、配重塊及導線等。其工作原理是:利用諧振特性，當發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動時，將汽油機產(chǎn)生的振動加速度傳遞到傳感器自身配重塊上，由于慣性的作用，這個慣性力施加到具有壓電效應的壓電元件，通過壓電元件將振動加速度轉換成與汽油機的振動加速度相對應的交流電壓，并將該交流電壓作為電信號輸出給電子控制單元，并根據(jù)其值的大小判斷爆震強度；或者當振動加速度傳遞到傳感器配重塊上時，外殼與配重塊之間會產(chǎn)生相對運動，夾在這兩者之間的壓電元件所受的壓力發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電壓，電子控制單元檢測出該電壓，并根據(jù)其值的大小判斷爆震強度。
[0004]現(xiàn)有技術的爆震傳感器在標定過程中靈敏度偏差很大，導致爆震傳感器難以標定準確。而由于爆震傳感器的標定不準確，在爆震傳感器的使用過程中，往往會發(fā)生汽油機未發(fā)生爆震但爆震傳感器已發(fā)出爆震信號，或者汽油機已發(fā)生爆震但爆震傳感器未發(fā)出爆震信號的情形，長期發(fā)生這種情形的結果對汽油機的傷害極大。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型目的在于提供一種爆震傳感器，該爆震傳感器具有平穩(wěn)的靈敏度曲線、可以實現(xiàn)易于準確標定的目的。
[0006]本實用新型提供了一種爆震傳感器，包括:支撐體、第一絕緣墊圈、壓電元件、導電電極、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母，所述支撐體包括支撐體底座以及和所述支撐體底座相連接的支撐筒，所述第一絕緣墊圈、壓電元件、導電電極、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母均依次套裝在所述支撐筒的外部，其中所述第一絕緣墊圈被壓裝在所述支撐體底座上，所述壓電元件被直接壓裝在所述第一絕緣墊圈和所述導電電極之間。
[0007]進一步地，所述支撐筒為空心柱體。
[0008]進一步地，所述支撐筒進一步包括外螺紋。
[0009]進一步地，所述螺母通過其內螺紋與所述外螺紋的配合被固定在所述支撐筒的外部。
[0010]本實用新型還提供了另外一種爆震傳感器，包括:支撐體、第一絕緣墊圈、壓電元件、導電電極、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母，所述支撐體包括支撐體底座以及和所述支撐體底座相連接的支撐筒，所述第一絕緣墊圈、導電電極、壓電元件、第二絕緣墊圈、配重部件以及螺母均依次套裝在所述支撐筒的外部，其中所述第二絕緣墊圈被直接壓裝在所述壓電元件上，所述壓電元件被直接壓裝在所述第二絕緣墊圈和所述導電電極之間。
[0011]進一步地，所述支撐筒為空心柱體。
[0012]進一步地，所述支撐筒進一步包括外螺紋。
[0013]進一步地，所述螺母通過其內螺紋與所述外螺紋的配合被固定在所述支撐筒的外部。
[0014]根據(jù)本實用新型的爆震傳感器，通過實驗驗證，該爆震傳感器具有平穩(wěn)的靈敏度曲線，因此，易于準確標定。該爆震傳感器用于汽油機中，可以根據(jù)汽油機的工作狀態(tài)發(fā)出準確的爆震信號，因此，可以減小因爆震引起的對汽油機的傷害。同時，由于在結構上進行簡化設計，不但簡化了生產(chǎn)工藝，還節(jié)約原材料成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1是爆震傳感器的工作原理示意圖；
[0017]圖2是本實用新型一個實施例所述的爆震傳感器的爆炸圖；
[0018]圖3是圖2所示爆震傳感器的局部剖視示意圖；
[0019]圖4是圖2所示爆震傳感器的正視結構示意圖；
[0020]圖5是本實用新型另一個實施例所述的爆震傳感器的爆炸圖；
[0021]圖6是本實用新型所述爆震傳感器與現(xiàn)有技術的爆震傳感器的靈敏度的對比圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參照附圖并通過實施例來描述根據(jù)本實用新型實現(xiàn)的爆震傳感器。在下面的描述中，闡述了許多具體細節(jié)以便使所屬【技術領域】的技術人員更全面地了解本實用新型。但是，對于所屬【技術領域】內的技術人員明顯的是，本實用新型的實現(xiàn)可不具有這些具體細節(jié)中的一些。此外，應當理解的是，本實用新型并不限于所介紹的特定實施例。相反，可以考慮用下面的特征和要素的任意組合來實施本實用新型，而無論它們是否涉及不同的實施例。因此，下面的方面、特征、實施例和優(yōu)點僅作說明之用而不應被看作是權利要求的要素或限定，除非在權利要求中明確提出。
[0023]圖1是爆震傳感器的工作原理示意圖，如圖1所示，配重部件I支撐在等效彈簧2上，而壓電元件是等效彈簧2的一部分。配重部件I的震動對壓電元件產(chǎn)生不斷變化的力，使壓電元件產(chǎn)生代表配重部件I的振動程度的交流電。
[0024]在現(xiàn)有爆震傳感器的組合過程中，一直采用多電極的信號傳遞方式，本申請的發(fā)明人通過多方面的嘗試和大量的試驗驚喜地發(fā)現(xiàn)，將電極的數(shù)量減少以及重新組合爆震傳感器各部件之間的位置關系，不但仍然能夠完成爆震傳感器的測量汽油機的爆震這一功能，而且還能使爆震傳感器的靈敏度曲線變得平穩(wěn)，從而易于實現(xiàn)對爆震傳感器的準確標定。[0025]實施例1
[0026]圖2至圖4示出了本實用新型的一個實施例的爆震傳感器。其中，圖2是本實用新型一個實施例所述的爆震傳感器的爆炸圖；圖3是圖2所示爆震傳感器的局部剖視示意圖；圖4是圖2所示爆震傳感器的正視結構示意圖。
[0027]如圖2至圖4所示，本實施例的爆震傳感器包括支撐體10、第一絕緣墊圈20、壓電元件30、導電電極40、第二絕緣墊圈50、配重部件60、螺母70以及封裝爆震傳感器的固定于支撐體10上的由樹脂制成的殼體(圖中未示出)。其中，所述支撐體10由支撐體底座11以及和所述支撐體底座11相連接的支撐筒12構成。為了實現(xiàn)爆震傳感器的功能，所述第一絕緣墊圈20、壓電元件30、導電電極40、第二絕緣墊圈50、配重部件60以及螺母70均依次套裝在所述支撐筒12的外部。具體地，所述第一絕緣墊圈20被壓裝在所述支撐體底座11上，所述壓電元件30被直接壓裝在所述第一絕緣墊圈20和所述導電電極40之間，所述第二絕緣墊圈50、配重部件60和螺母70則依次安裝在所述導電電極40的上面，從而，汽油機的振動加速度通過配重部件60施加到壓電元件30后產(chǎn)生的交流電壓可以通過導電電極40輸出給電子控制單元。
[0028]較佳地，所述爆震傳感器的支撐體10具有中心通孔，即支撐體10為空心柱體，所述爆震傳感器可通過穿過支撐體10的中心通孔的螺栓安裝于汽油機的缸體，從而使得汽油機的振動可傳遞給爆震傳感器的配重部件60和壓電元件30。
[0029]較佳地，所述爆震傳感器的支撐筒12進一步包括外螺紋13，所述螺母70的內部具有內螺紋結構71，從而使得所述螺母70可以通過其內螺紋71與所述支撐筒12的外螺紋13配合進而固定在所述支撐筒12的外部，從而保證了所述第一絕緣墊圈20、壓電元件30、導電電極40、第二絕緣墊圈50、配重部件60可以被緊固在支撐提10上。
[0030]較佳地，所述支撐體10還包括位于所述支撐體底座11外圈的第一齒形部14和位于所述支撐筒12上部(遠離支撐體底座11的方向、位于所述外螺紋13的上部)的第二齒形部15，所述第一齒形部14和第二齒形部15的作用是在注塑形成外殼(圖中未示出)時，可以使得所述支撐體10與樹脂材料緊密結合，從而保證了殼體封裝的牢固性。
[0031]實施例2
[0032]圖5是本實用新型另一個實施例所述的爆震傳感器的爆炸圖，如圖5所示，本實施例的爆震傳感器包括支撐體10、第一絕緣墊圈20、導電電極40、壓電元件30、第二絕緣墊圈50、配重部件60、螺母70以及封裝爆震傳感器的固定于支撐體10上的由樹脂制成的殼體(圖中未示出)。其中，所述支撐體10由支撐體底座11以及和所述支撐體底座11相連接的支撐筒12構成。為了實現(xiàn)爆震傳感器的功能，所述第一絕緣墊圈20、導電電極40、壓電元件30、第二絕緣墊圈50、配重部件60以及螺母70均依次套裝在所述支撐筒12的外部。具體地，所述第一絕緣墊圈20被壓裝在所述支撐體底座11上，所述導電電極40被壓裝在所述第一絕緣墊圈20上，所述壓電元件30被壓裝在所述導電電極40上，所述第二絕緣墊圈50被直接壓裝在所述壓電元件30上，所述配重部件60被壓裝在所述第二絕緣墊圈50上，所述螺母70被安裝在所述配重部件60的上部。
[0033]較佳地，所述爆震傳感器的支撐體10具有中心通孔，即支撐體10為空心柱體，所述爆震傳感器可通過穿過支撐體10的中心通孔的螺栓安裝于汽油機的缸體，從而使得汽油機的振動可傳遞給爆震傳感器的配重部件60和壓電元件30。[0034]較佳地，所述爆震傳感器的支撐筒12進一步包括外螺紋13，所述螺母70的內部具有內螺紋結構71，從而使得所述螺母70可以通過其內螺紋71與所述支撐筒12的外螺紋13配合進而固定在所述支撐筒12的外部，從而保證了所述第一絕緣墊圈20、導電電極40、壓電元件30、第二絕緣墊圈50、配重部件60可以被緊固在支撐體10上。
[0035]較佳地，所述支撐體10還包括位于所述支撐體底座11外圈的第一齒形部14和位于所述支撐筒12上部(遠離支撐體底座11的方向、位于所述外螺紋13的上部)的第二齒形部15，所述第一齒形部14和第二齒形部15的作用是在注塑形成外殼(圖中未示出)時，可以使得所述支撐體10與樹脂材料緊密結合，從而保證了殼體封裝的牢固性。
[0036]圖6是本實用新型所述爆震傳感器與現(xiàn)有技術的爆震傳感器的靈敏度的對比圖。
[0037]其中曲線A代表現(xiàn)有技術中帶連接器的爆震傳感器在標定過程中的靈敏度曲線；曲線B代表現(xiàn)有技術中帶連接線的爆震傳感器在標定過程中的靈敏度曲線；曲線C代表本實施例的爆震傳感器帶連接器時在標定過程中的靈敏度曲線；曲線D代表本實施例的爆震傳感器帶連接線時在標定過程中的靈敏度曲線。
[0038]如圖6所示，曲線A和曲線B在整個測試頻率范圍內，靈敏度的線性波動很大，在3KHz時，達到靈敏度的最小值23mV/g左右，在20KHz時，達到靈敏度的最大值48mV/g左右，波動幅度高達23mV/g。因此，對現(xiàn)有技術的爆震傳感器來說，不但需要更多的試驗來對爆震傳感器進行標定，而且不易標定準確。而曲線C、D從3KHz的頻率開始至20KHz，二者的靈敏度基本一直維持在30?40mV/g之間，只有在12KHz和17.5KHz?20KHz時超過了 40mV/g，并且最大值也沒有超過46mV/g?？梢?，本實施例的爆震傳感器的靈敏度十分穩(wěn)定。由于靈敏度十分穩(wěn)定，本實施例的爆震傳感器在標定時所需的試驗次數(shù)相對減少，并且易于準確標定。而且，本實用新型的爆震傳感器具有更廣的適用范圍，例如相對于現(xiàn)有技術的爆震傳感器而言更適于在具有較高的爆震頻率的小型車中應用。
[0039]從以上的描述中可以看出，本實施例實現(xiàn)了如下技術效果:爆震傳感器具有平穩(wěn)的靈敏度曲線，因此，易于準確標定。該爆震傳感器用于汽油機中，能根據(jù)汽油機的工作狀態(tài)發(fā)出準確的爆震信號，因此，可以減小因爆震引起的對汽油機的傷害。進一步地，由于在結構上進行簡化設計，取消了一個導電電極，不但簡化生產(chǎn)工藝，還節(jié)約原材料成本。
[0040]雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內所作的各種更動與修改，均應納入本實用新型的保護范圍內，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種爆震傳感器，包括: 支撐體(10)、第一絕緣墊圈(20)、壓電元件(30)、導電電極(40)、第二絕緣墊圈(50)、配重部件(60)以及螺母(70)，所述支撐體(10)包括支撐體底座(11)以及和所述支撐體底座(11)相連接的支撐筒(12)， 其特征在于， 所述第一絕緣墊圈(20)、壓電元件(30)、導電電極(40)、第二絕緣墊圈(50)、配重部件(60)以及螺母(70)均依次套裝在所述支撐筒(12)的外部，其中所述第一絕緣墊圈(20)被壓裝在所述支撐體底座(11)上，所述壓電元件(30)被直接壓裝在所述第一絕緣墊圈(20)和所述導電電極(40)之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的爆震傳感器，其特征在于，所述支撐筒(12)為空心柱體。
3.根據(jù)權利要求2所述的爆震傳感器，其特征在于，所述支撐筒(12)進一步包括外螺紋(13)。
4.根據(jù)權利要求3所述的爆震傳感器，其特征在于，所述螺母(70)通過其內螺紋(71)與所述外螺紋(13)的配合被固定在所述支撐筒(12)的外部。
5.一種爆震傳感器，包括: 支撐體(10)、第一絕緣墊圈(20)、壓電元件(30)、導電電極(40)、第二絕緣墊圈(50)、配重部件(60)以及螺母(70)，所述支撐體(10)包括支撐體底座(11)以及和所述支撐體底座(11)相連接的支撐 筒(12)， 其特征在于， 所述第一絕緣墊圈(20)、導電電極(40)、壓電元件(30)、第二絕緣墊圈(50)、配重部件(60)以及螺母(70)均依次套裝在所述支撐筒(12)的外部，其中所述第二絕緣墊圈(50)被直接壓裝在所述壓電元件(30)上，所述壓電元件(30)被直接壓裝在所述第二絕緣墊圈(50)和所述導電電極(40)之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的爆震傳感器，其特征在于，所述支撐筒(12)為空心柱體。
7.根據(jù)權利要求6所述的爆震傳感器，其特征在于，所述支撐筒(12)進一步包括外螺紋(13)。
8.根據(jù)權利要求7所述的爆震傳感器，其特征在于，所述螺母(70)通過其內螺紋(71)與所述外螺紋(13)的配合被固定在所述支撐筒(12)的外部。
【文檔編號】G01L23/22GK203811324SQ201420233160
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】韓磊, 杜博, 郎金玲, 秦新英 申請人:大陸汽車電子(長春)有限公司