本發(fā)明屬于沖擊振動技術(shù)領域，具體涉及一種沖擊式壓電加速度傳感器。

背景技術(shù)：

目前加速度傳感器的輸出一般分為模擬量輸出和開關量輸出，比如壓電加速度傳感器和加速度閾值開關，這兩種輸出模式的傳感器各有優(yōu)缺點。但在一些特殊場合，有時候需要將模擬量輸出傳感器的特點和開關量傳感器輸出的特點結(jié)合起來，不僅需要設定閾值，在滿足閾值的情況下才具有輸出，而且要求輸出能夠反映加速度大小，即加速度傳感器需要同時兼有模擬量和開關量輸出。

但目前同時兼有模擬量和開關量輸出的加速度傳感器還很少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種沖擊式壓電加速度傳感器，同時兼有開關特性和模擬量輸出特性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種沖擊式壓電加速度傳感器，包括：基座、導電片、壓電材料、絕緣套、上蓋、地線、信號線、質(zhì)量塊、上墊片、下墊片和緩沖墊；上墊片和下墊片采用導電材料；

基座和上蓋連接組成傳感器外殼，內(nèi)部為空腔；緩沖墊、下墊片、壓電材料、上墊片和質(zhì)量塊自下而上順序套裝于絕緣套中，并置于所述空腔中；質(zhì)量塊、上墊片、壓電材料、下墊片和緩沖墊疊加在一起的總厚度大于所述空腔的高度；

其中，緩沖墊中心開有過孔，導電片通過所述過孔將下墊片與基座連接；壓電材料正極朝下；緩沖墊與基座內(nèi)芯底部接觸；質(zhì)量塊上表面與上蓋內(nèi)芯下表面貼緊；信號線連接質(zhì)量塊并通過上蓋提供的過孔引出；地線連接上蓋。

優(yōu)選地，該傳感器進一步包括頂絲；所述質(zhì)量塊內(nèi)部開設階梯式通孔，該階梯式通孔下半段加工有內(nèi)螺紋，上半段為光孔；頂絲螺紋連接于階梯式通孔的下半段；信號線連接頂絲并相繼通過質(zhì)量塊的階梯式通孔和上蓋提供的過孔引出。

優(yōu)選地，該傳感器進一步包括緊固帽；所述緊固帽與所述上蓋螺紋連接，地線壓接在上蓋與緊固帽之間。

優(yōu)選地，上蓋的上表面具有內(nèi)外兩個環(huán)狀凸臺，外環(huán)凸臺內(nèi)壁加工有與緊固帽配合的內(nèi)螺紋，地線壓接在內(nèi)環(huán)凸臺與緊固帽之間。

優(yōu)選地，上蓋的內(nèi)環(huán)凸臺內(nèi)部和緊固帽上均開有中心通孔。

優(yōu)選地，基座和上蓋采用螺紋連接。

優(yōu)選地，基座底面加工有安裝凸臺。

有益效果：

(1)本發(fā)明通過保持緩沖墊一定的預壓量，使壓電加速度傳感器具有開關的特性。

(2)本發(fā)明利用質(zhì)量塊對壓電元件的擠壓，從而產(chǎn)生一個連續(xù)的模擬量輸出，因此傳感器有模擬量輸出的特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為基座底面凸臺的示意圖。

其中，1—基座、2—導電片、3—壓電材料、4—絕緣套、5—上蓋、6—地線、7—信號線、8—緊固帽、9—質(zhì)量塊、10—頂絲、11—上墊片、12—下墊片、13—緩沖墊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

如附圖1所示，本發(fā)明的沖擊式壓電加速度傳感器包括緩沖墊13、導電片2、下墊片12、壓電材料3、上墊片11、頂絲10、質(zhì)量塊9、絕緣套4、基座1、上蓋5、緊固帽8、信號線7和地線6。上墊片11和下墊片12采用導電材料。

其中緩沖墊13為圓形平面結(jié)構(gòu)，其中心有圓形過孔，導電片2通過圓形孔將下墊片12與基座1連接；基座1為圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒的底面加工有凸臺，方便安裝；其中緩沖墊13、下墊片12、壓電材料2、上墊片11、質(zhì)量塊9自下而上順序套裝于絕緣套4中?；?和上蓋5通過螺紋配合組成傳感器的外殼，其內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，將上述按順序安裝的部件置于空腔之中，上蓋5與基座1之間的空間高度小于質(zhì)量塊9、上墊片11、下墊片12、壓電材料3及緩沖墊13疊加在一起的總厚度，因此彈性元件在開始時就有一定的預壓量。

其部件連接關系為：緩沖墊13與基座1內(nèi)芯底部接觸，導電片2置于緩沖墊13上表面與下墊片12下表面之間，且通過緩沖墊13的圓孔將導電片2與基座1相連；壓電材料3置于下墊片12上表面與上墊片11下表面之間，壓電材料3正極朝下；上墊片11的上表面與質(zhì)量塊9下表面接觸，按此順序?qū)⑸鲜隽慵糜诮^緣套4中，并將質(zhì)量塊9上表面與上蓋5內(nèi)芯下表面貼緊；上蓋5與基座1通過螺紋連接，信號線7連接質(zhì)量塊9并通過上蓋提供的過孔引出，使得將壓電材料3的負極經(jīng)過上墊片11、質(zhì)量塊9引出；地線6連接上蓋5，使得壓電材料3的正極經(jīng)過下墊片12、導電片2、基座1與上蓋5引出。

本實施例中，質(zhì)量塊9與信號線7的連接通過頂絲10固定。如圖所示，質(zhì)量塊9內(nèi)部開設階梯式通孔，該階梯式通孔下半段加工有內(nèi)螺紋，上半段為光孔；頂絲10螺紋連接于階梯式通孔下半段；信號線7連接頂絲10并相繼通過質(zhì)量塊9的階梯式通孔和上蓋5提供的過孔引出。

上蓋5與地線6的連接通過緊固帽8固定。緊固帽8與所述上蓋5螺紋連接，地線6壓接在上蓋5與緊固帽8之間。如圖所示，本優(yōu)選實施例中，上蓋5的上表面具有內(nèi)外兩個環(huán)狀凸臺，外環(huán)凸臺內(nèi)壁加工有與緊固帽8配合的內(nèi)螺紋，內(nèi)環(huán)凸臺內(nèi)部和緊固帽8上均開有中心通孔；地線6壓接在內(nèi)環(huán)凸臺與緊固帽8之間，并通過緊固帽8上開設的中心通孔引出。

由于上蓋5將質(zhì)量塊9抵住，并且緩沖墊13有一定的預壓量，當所受到的慣性力足以使質(zhì)量塊9脫離上蓋5向下運動時，對壓電材料3產(chǎn)生一定的擠壓，由壓電效應可知，壓電傳感器產(chǎn)生輸出響應信號。

本發(fā)明的壓電加速度傳感器的開關量特性體現(xiàn)在只有傳感器所受到的沖擊加速度達到一定閾值的時候，質(zhì)量塊9才會與上蓋5脫離，使壓電材料3產(chǎn)生變形，產(chǎn)生信號輸出；此外，該信號輸出的大小根據(jù)壓電材料被擠壓的強弱而發(fā)生變化，即該裝置可以產(chǎn)生連續(xù)的模擬量輸出，從而實現(xiàn)了開關量和模擬量輸出特性的兼容。而當傳感器處于靜止狀態(tài)時，絕緣套4將壓電材料3的正負兩極與傳感器的基座1隔離開，避免壓電材料3受壓時正負兩極上的電荷轉(zhuǎn)移到基座1上被釋放掉。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。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)。