CN203216645U - 多层压电陶瓷压力传感器 - Google Patents

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陈耀刚
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Abstract

本实用新型提供一种多层压电陶瓷压力传感器，在壳体内设有电极，电极通过引线与多层压电陶瓷元件连接，在多层压电陶瓷元件与壳体之间设有绝缘块，振膜附着在多层压电陶瓷元件上，电极和壳体之间设有绝缘部分，引线设在套管内，在壳体外设有保护罩。本实用新型大大提高了压电晶片元件的电容和灵敏度，使同样规格大小的压电晶片元件能量转化效率提高，使得传感器的灵敏度更高、线性更好。

Description

多层压电陶瓷压力传感器
技术领域
本实用新型涉及一种多层压电陶瓷压力传感器。
背景技术
压力传感器的种类繁多，如电阻应变片式压力传感器、半导体应变片式压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度压力传感器。但目前应用最为广泛的是压阻式压力传感器、它具有较低的价格和较高的精度以及良好的线性特性。同样应用比较广泛且具发展前景的是多层压电陶瓷压力传感器，如钛酸钡系列多层压电陶瓷、PZT多层压电陶瓷等多晶体多层压电陶瓷，但作为压力传感器，主要是应用它的压电效应，当压电材料被施加物理压力时，材料体内电偶极矩会因压缩而变短，此时压电材料为抵抗这种变化会在材料相对的表面上产生等量电荷，通过电路来检测这种电荷变化，就可以还原出施加的物理压力值，因此利用晶体的压电效应，可以制成压力传感器。压电式压力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小、抗电磁干扰和重量轻等优点，因而获得广泛应用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种多层多层压电陶瓷压力传感器，大大提高了压电晶片元件的电容和灵敏度，使同样规格大小的压电晶片元件能量转化效率提高，使得传感器的灵敏度更高、线性更好。
本实用新型的技术方案是：一种多层压电陶瓷压力传感器，其特征是在壳体内设有电极，电极通过引线与多层压电陶瓷元件连接，在多层压电陶瓷元件与壳体之间设有绝缘块，振膜附着在多层压电陶瓷元件上，电极和壳体之间设有绝缘部分，引线设在套管内，在壳体外设有保护罩。
所述的多层压电陶瓷元件至少为两层陶瓷层和三层电极，形成一个至少共有五层的叠加多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片的各层陶瓷片晶体极化成不同极性的两部分叉指压电晶体，相邻陶瓷片晶体的极性相反。
本实用新型在同样多层压电陶瓷片大小基础上，通过叠加多层压电陶瓷片晶体层数，提高压电晶片元件的转化效率，通过多层压电陶瓷层的叉指结构的电极和分层极化连接方式，加大多层压电陶瓷的电容，提高了多层压电陶瓷传感器的输出电压。
与现有技术相比，本实用新型多层叠加的压电陶瓷传感器，所需的元器件很少，加工工艺更简单，形式多样，能量转化效率更高，加上其本身具有的超薄、超小等特点，能够实现产品的微型化、节能化。
附图说明
图1是本实用新型传感器正面电极示意图。
图2是本实用新型传感器背面电极示意图。
图3是本实用新型多层压电陶瓷片晶体叠加层组成示意图。
图4是本实用新型多层压电陶瓷片传感器结构组成图。
具体实施方式
如图4所示，本实用新型多层压电压力陶瓷传感器，在壳体7内设有电极9，电极9通过引线4与多层压电陶瓷元件2连接，在多层压电陶瓷元件2与壳体7之间设有绝缘块3，振膜1附着在多层压电陶瓷元件2上，电极9和壳体7之间设有绝缘部分8，引线4设在套管5内，在壳体7外设有保护罩6。其中多层压电陶瓷元件2至少为两层陶瓷层和三层电极，形成一个至少共有五层膜的多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片的各层通过改良极化工艺烧制而成，同时引出如图1、图2所示的电极，将多层压电陶瓷晶体元件通过导电胶粘接在膜片的表面中心位置，然后在图1所示的正负电极区域内焊线引出接***电路，同时为保护多层压电陶瓷元件，通常在多层压电陶瓷元件2上罩上一个保护罩6。在不同的应用场合，也可以将所述的多层压电陶瓷元件紧密粘贴在被测物体上面，方法如同电阻式应变片的使用。
多层压电陶瓷元件2形状可根据需要而变，方形、圆形或其它不规则形状均可，不同大小也可以。附图是矩形，但不限于矩形。
由多层压电陶瓷元件构成的压力传感器器，当向压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号，通过电路来检测这种电信号变化，就可以还原出施加的物理压力值，完成压力值测量。

Claims (2)

1.一种多层压电陶瓷压力传感器，其特征是在壳体(7)内设有电极(9)，电极(9)通过引线(4)与多层压电陶瓷元件(2)连接，在多层压电陶瓷元件(2)与壳体(7)之间设有绝缘块(3)，振膜(1)附着在多层压电陶瓷元件(2)上，电极(9)和壳体(7)之间设有绝缘部分(8)，引线(4)设在套管(5)内，在壳体(7)外设有保护罩(6)。
2.如权利要求1所述的多层压电陶瓷压力传感器，其特征是所述的多层压电陶瓷元件(2)至少为两层陶瓷层和三层电极，形成一个至少五层的叠加多层压电陶瓷片，叠加多层压电陶瓷片的各层陶瓷片晶体极化成不同极性的两部分叉指压电晶体，相邻陶瓷片晶体的极性相反。
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