一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車角加速度傳感器，具體涉及一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在現(xiàn)代化生活中起著越來(lái)越重要的作用，汽車的安全性也引了起人們的重視。汽車的橫擺角加速度對(duì)于高速行駛中車輛的操作穩(wěn)定性和安全性有著重要的影響。汽車的橫擺角加速度過(guò)大，汽車容易失穩(wěn)，若不及時(shí)調(diào)整懸架的剛度和阻尼、制動(dòng)器制動(dòng)力的大小，汽車會(huì)進(jìn)入側(cè)滑，甚至甩尾、側(cè)翻等危險(xiǎn)狀態(tài)。因此，有必要對(duì)汽車的角加速度進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)將檢測(cè)信號(hào)傳回汽車電腦，做出相應(yīng)的調(diào)整，從而保證汽車的操縱穩(wěn)定性。目前市場(chǎng)上的角加速度傳感器多為成本價(jià)格高且容易失效的電子器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，具有很好的推廣價(jià)值。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，包括傳感器基座、旋轉(zhuǎn)擺錘軸，所述傳感器基座上罩有用于防止灰塵雜物進(jìn)入的傳感器罩，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的底部通過(guò)軸承固定在傳感器基座上，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的中部通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧與傳感器基座彈性連接，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的兩端設(shè)置有兩個(gè)擺錘，所述擺錘可以在傳感器基座內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)擺錘軸的軸線方向旋轉(zhuǎn)，所述擺錘的兩側(cè)設(shè)置有壓電材料，所述壓電材料的外側(cè)設(shè)置有用于輸出壓電材料產(chǎn)生電壓的電極；
[0006]當(dāng)汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車會(huì)產(chǎn)生很大的橫擺角加速度，旋轉(zhuǎn)擺錘軸由此產(chǎn)生的慣性力偶矩將克服扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力，使旋轉(zhuǎn)擺錘軸相對(duì)傳感器基座轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，兩側(cè)的擺錘撞擊壓電材料，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，角加速度越大，擺錘撞擊力越大，產(chǎn)生的電壓越大，通過(guò)電極將電壓信號(hào)輸出。
[0007 ]優(yōu)選地，所述壓電材料之間通過(guò)粘合劑連接。
[0008]優(yōu)選地，所述壓電材料選用石英材料。
[0009]本發(fā)明所帶來(lái)的有益技術(shù)效果:
[0010]本發(fā)明提出了一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，利用旋轉(zhuǎn)擺錘軸通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧，在慣性力偶矩的作用下，相對(duì)于傳感器基座轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使擺錘撞擊壓電材料，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，通過(guò)電極將電壓信號(hào)輸出；通過(guò)使用機(jī)械結(jié)構(gòu)保證傳感器的可靠性，同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明中汽車橫擺角加速度的示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器沿A-A方向的剖面圖。
[0014]圖4是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器沿B-B方向的剖面圖。
[0015]圖5是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器去掉傳感器罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器中傳感器基座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器中旋轉(zhuǎn)擺錘軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器中扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖9是本發(fā)明基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器中壓電材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中，1-傳感器罩，2-傳感器基座，3-旋轉(zhuǎn)擺錘軸，4-電極;5-壓電石英材料，6_粘合劑，7-扭轉(zhuǎn)彈簧，8-軸承，9-擺錘。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0022]如圖1-9所示，一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，包括傳感器基座2、旋轉(zhuǎn)擺錘軸3，所述傳感器基座2上罩有用于防止灰塵雜物進(jìn)入的傳感器罩I，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸3的底部通過(guò)軸承8固定在傳感器基座2上，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸3的中部通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧7與傳感器基座2彈性連接，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸3的兩端設(shè)置有兩個(gè)擺錘9，所述擺錘9可以在傳感器基座2內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)擺錘軸3的軸線方向旋轉(zhuǎn)，所述擺錘9的兩側(cè)設(shè)置有壓電材料，所述壓電材料的外側(cè)設(shè)置有用于輸出壓電材料產(chǎn)生電壓的電極4。
[0023 ]所述壓電材料之間通過(guò)粘合劑6連接。所述壓電材料選用石英材料。
[0024]將傳感器安放在汽車車身四個(gè)拐角處，當(dāng)高速行駛的汽車遇到緊急情況而突然轉(zhuǎn)向時(shí)，汽車會(huì)產(chǎn)生很大的橫擺角加速度。旋轉(zhuǎn)擺錘軸3由此產(chǎn)生的慣性力偶矩將克服扭轉(zhuǎn)彈簧7的彈力，使旋轉(zhuǎn)擺錘軸3相對(duì)傳感器基座2轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，兩側(cè)的擺錘9撞擊壓電石英材料5，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓，角加速度越大，擺錘9的撞擊力越大，產(chǎn)生的電壓越大，電極4將電壓輸出給車載電腦，車載電腦對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，及時(shí)調(diào)整懸架剛度和制動(dòng)器制動(dòng)力，從而保證操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。
[0025]本發(fā)明一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，利用旋轉(zhuǎn)擺錘軸通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧，在慣性力偶矩的作用下，相對(duì)于傳感器基座轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使擺錘撞擊壓電材料，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，通過(guò)電極將電壓信號(hào)輸出；通過(guò)使用機(jī)械結(jié)構(gòu)保證傳感器的可靠性，同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，其特征在于:包括傳感器基座、旋轉(zhuǎn)擺錘軸，所述傳感器基座上罩有用于防止灰塵雜物進(jìn)入的傳感器罩，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的底部通過(guò)軸承固定在傳感器基座上，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的中部通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧與傳感器基座彈性連接，所述旋轉(zhuǎn)擺錘軸的兩端設(shè)置有兩個(gè)擺錘，所述擺錘可以在傳感器基座內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)擺錘軸的軸線方向旋轉(zhuǎn)，所述擺錘的兩側(cè)設(shè)置有壓電材料，所述壓電材料的外側(cè)設(shè)置有用于輸出壓電材料產(chǎn)生電壓的電極； 當(dāng)汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車會(huì)產(chǎn)生很大的橫擺角加速度，旋轉(zhuǎn)擺錘軸由此產(chǎn)生的慣性力偶矩將克服扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力，使旋轉(zhuǎn)擺錘軸相對(duì)傳感器基座轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，兩側(cè)的擺錘撞擊壓電材料，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，角加速度越大，擺錘撞擊力越大，產(chǎn)生的電壓越大，通過(guò)電極將電壓信號(hào)輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，其特征在于:所述壓電材料之間通過(guò)粘合劑連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，其特征在于:所述壓電材料選用石英材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，涉及一種汽車角加速度傳感器，包括傳感器基座、旋轉(zhuǎn)擺錘軸，傳感器基座上罩有傳感器罩，旋轉(zhuǎn)擺錘軸通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧與傳感器基座彈性連接，旋轉(zhuǎn)擺錘軸的兩端設(shè)置有兩個(gè)擺錘，擺錘可以在傳感器基座內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)擺錘軸的軸線方向旋轉(zhuǎn)，擺錘兩側(cè)設(shè)置有壓電材料，所述壓電材料的外側(cè)設(shè)置有電極；本發(fā)明一種基于壓電材料的汽車橫擺角加速度傳感器，利用旋轉(zhuǎn)擺錘軸通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧，在慣性力偶矩的作用下，相對(duì)于傳感器基座轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，使擺錘撞擊壓電材料，通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電壓信號(hào)，通過(guò)電極將電壓信號(hào)輸出；通過(guò)使用機(jī)械結(jié)構(gòu)保證傳感器的可靠性，同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01P15/09
【公開(kāi)號(hào)】CN105628974
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510968383
【發(fā)明人】湯佳琛, 任澤凱
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日