本實(shí)用新型屬于壓電陶瓷應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

壓電陶瓷材料具有獨(dú)特的壓電效應(yīng)，可將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｔ谕饨缯駝?dòng)或者沖擊的作用下，壓電陶瓷受到壓力產(chǎn)生變形，輸出電荷量。在持續(xù)振動(dòng)的工況條件下，壓電陶瓷也將持續(xù)不斷地輸出電荷信號(hào)。壓電陶瓷的這種特性被應(yīng)用制作成壓電傳感器，檢測(cè)振動(dòng)狀態(tài)。

現(xiàn)有壓電傳感器接收到振動(dòng)環(huán)境中的所有信號(hào)，并傳輸?shù)胶罄m(xù)儀表，其中包括電磁脈沖等其他干擾信號(hào)，這些信號(hào)往往需要后期處理掉，才能準(zhǔn)確檢測(cè)出振動(dòng)狀態(tài)的物理量。且這部分干擾信號(hào)后期處理較為復(fù)雜、甚至很難處理干凈，影響測(cè)試準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，壓電傳感器中的壓電陶瓷設(shè)置相互隔離的正、負(fù)極性區(qū)域，在振動(dòng)環(huán)境下可以得到兩路信號(hào)，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，即可有效的消除電磁脈沖等干擾信號(hào)。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，包括壓電陶瓷片、底座、絕緣墊片、質(zhì)量塊、鎖緊螺母和電極片，所述壓電陶瓷片在同一個(gè)表面上設(shè)置相互隔離的正、負(fù)極性區(qū)域，在壓電陶瓷片兩側(cè)依次夾電極片和絕緣墊片，并固定在底座上；在絕緣墊片上設(shè)質(zhì)量塊，鎖緊螺母從外部擰緊質(zhì)量塊以給予壓電陶瓷預(yù)緊力。

所述壓電陶瓷片為一片或者多片疊加，在壓電陶瓷片表面隔離設(shè)置正、負(fù)極性區(qū)域；或者由兩片或多片極性相反的壓電陶瓷片組成。

在振動(dòng)環(huán)境下，所述壓電陶瓷片中的正、負(fù)極性兩個(gè)區(qū)域，分別輸出兩路振動(dòng)信號(hào)，且兩路信號(hào)相位相反。

本實(shí)用新型的抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，壓電陶瓷片在同一個(gè)表面上設(shè)置相互隔離的正、負(fù)極性區(qū)域，壓電陶瓷片兩側(cè)夾電極片、絕緣墊片，與質(zhì)量塊固定在底座上，鎖緊螺母按照一定扭矩?cái)Q緊以給予壓電陶瓷預(yù)緊力。在被測(cè)振動(dòng)環(huán)境下，基于壓電效應(yīng)原理，壓電陶瓷會(huì)輸出電荷。由于壓電陶瓷片有兩個(gè)極性相反的部分組成，因此可得到兩個(gè)相位相反的輸出信號(hào)。對(duì)兩個(gè)輸出信號(hào)進(jìn)行處理，并采用減法器電路，可疊加形成完整的振動(dòng)信號(hào)。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，采用在壓電陶瓷表面設(shè)置相互隔離的正、負(fù)極性區(qū)域，得到兩路相位完全相反的輸出信號(hào)，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，并使用減法器電路，可有效將電磁脈沖等干擾信號(hào)抵消掉，得到平滑的波形信號(hào)，提高測(cè)試準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是壓電陶瓷極性設(shè)置示意圖；

圖2是壓電傳感器中心壓縮結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3中A、B、C是壓電傳感器信號(hào)輸出波形示意圖；

圖4是壓電傳感器平面剪切結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是壓電傳感器環(huán)形剪切結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，本具體實(shí)施方式在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，為中心壓縮結(jié)構(gòu)，在壓電陶瓷片1（圓環(huán)）表面設(shè)置相互隔離的區(qū)域，并分別極化成正、負(fù)極性。壓電陶瓷片兩側(cè)布置電極片6、絕緣墊片3，并固定在底座2上；在絕緣墊片3上設(shè)質(zhì)量塊4，鎖緊螺母5從外部擰緊質(zhì)量塊4以給予壓電陶瓷預(yù)緊力。

在振動(dòng)環(huán)境下，表面正極性的壓電陶瓷一側(cè)，受到來(lái)自質(zhì)量塊的壓力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)，如圖3A所示；表面負(fù)極性的壓電陶瓷一側(cè)，受到來(lái)自質(zhì)量塊的壓力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)，如圖3B所示；這兩路信號(hào)相位完全相反。對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，并使用減法器電路，兩路信號(hào)將疊加成完整的振動(dòng)信號(hào)。如圖3C所示。疊加過(guò)程中，正極、負(fù)極一側(cè)接收到的振動(dòng)信號(hào)中的電磁脈沖等干擾信號(hào)將抵消掉。得到平滑的振動(dòng)波形信號(hào)。

實(shí)施例2

如圖4所示，抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，為平面剪切結(jié)構(gòu)，壓電陶瓷片1（矩形）極化后去除壓電陶瓷極化方向上的電極，在90度方向兩側(cè)做電極。按照兩片壓電陶瓷正、負(fù)極性方向相反的設(shè)置，壓電陶瓷片1兩側(cè)依次布置電極片6、絕緣墊片3，并固定在底座2上；在絕緣墊片3上設(shè)質(zhì)量塊4，鎖緊螺母5從外部擰緊質(zhì)量塊4以給予壓電陶瓷預(yù)緊力。

在振動(dòng)環(huán)境下，正極性一側(cè)的壓電陶瓷，受到來(lái)自質(zhì)量塊的剪切力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)；負(fù)極性一側(cè)的壓電陶瓷，受到來(lái)自質(zhì)量塊的剪切力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)；這兩路信號(hào)相位完全相反。對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，并使用減法器電路，兩路信號(hào)將疊加成完整的振動(dòng)信號(hào)。疊加過(guò)程中，正極、負(fù)極一側(cè)接收到的振動(dòng)信號(hào)中的電磁脈沖等干擾信號(hào)將抵消掉。得到平滑的振動(dòng)波形信號(hào)。

實(shí)施例3

如圖5所示，抗干擾的壓電傳感器結(jié)構(gòu)，為環(huán)形剪切結(jié)構(gòu)，在壓電陶瓷片1（圓環(huán)）端面制作隔離的正負(fù)極性區(qū)域，并極化，極化后去除壓電陶瓷圓環(huán)極化方向上的電極，在圓環(huán)的內(nèi)外圓柱面上做電極，電極按照正、負(fù)極位置相互隔離。壓電陶瓷片1內(nèi)外布置電極片6、絕緣墊片3，并固定在底座2上；在絕緣墊片3外設(shè)質(zhì)量塊4，按照環(huán)形剪切結(jié)構(gòu)裝配成傳感器。

在振動(dòng)環(huán)境下，正極性一側(cè)的壓電陶瓷，受到來(lái)自質(zhì)量塊的剪切力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)；負(fù)極性一側(cè)的壓電陶瓷，受到來(lái)自質(zhì)量塊的剪切力，壓電陶瓷輸出電荷，經(jīng)電極片輸出信號(hào)；這兩路信號(hào)相位完全相反。對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理，并使用減法器電路，兩路信號(hào)將疊加成完整的振動(dòng)信號(hào)。疊加過(guò)程中，正極、負(fù)極一側(cè)接收到的振動(dòng)信號(hào)中的電磁脈沖等干擾信號(hào)將抵消掉。得到平滑的振動(dòng)波形信號(hào)。