CN210051287U - 压电式传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压电式传感器，包括：传感器本体，包括第一壳体及容纳于第一壳体内的电荷输出结构，电荷输出结构用于感应振动并输出电信号；数采结构，包括第二壳体及容纳于第二壳体内的数据采集器，第一壳体与第二壳体固定连接，数据采集器用于将电信号转变为数字信号；信号线，容纳于第一壳体和第二壳体内，并分别与电荷输出结构与数据采集器电连接，以将电荷输出结构的电信号传递至数据采集器。第一壳体和第二壳体为固定连接，而信号线容纳于第一壳体和第二壳体内，即，信号线不会裸露，这样可以减小外界对信号线的影响，提高传递至数据采集器上的电信号的准确度，进而提高获取的测试数据的准确度，提高压电式传感器的灵敏度。

Description

压电式传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器的技术领域，具体涉及一种压电式传感器。

背景技术

在周界感知报警***中，通过压电式传感器收集信号，并用智能算法分析信号的发生位置及物理特征，最后通过视频进行复核确认，因此压电式传感器在智能安防领域得到青睐。

现有技术中，压电式传感器包括传感器本体和数采结构，传感器本体与数采结构之间分开设置，两者之间通过信号线连接。但是，上述压电式传感器在检测的过程中，由于传感器本体与数采结构之间的信号线过长，且其信号线裸露在外面，信号从传感器本体通过信号线传递至数采结构的过程时，信号在信号线上传递的过程中易产生底噪的叠加，造成传感器的灵敏度降低，最终导致压电式传感器的数采结构获取的测试数据不准确。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的压电式传感器的数采结构获取的测试数据不准确的缺陷，从而提供一种压电式传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种压电式传感器，包括：

传感器本体，包括第一壳体及容纳于所述第一壳体内的电荷输出结构，所述电荷输出结构用于感应振动并输出电信号；

数采结构，包括第二壳体及容纳于所述第二壳体内的数据采集器，所述第一壳体与第二壳体固定连接，所述数据采集器用于将电信号转变为数字信号；

信号线，容纳于所述第一壳体和第二壳体内，并分别与所述电荷输出结构与数据采集器电连接，以将所述电荷输出结构的电信号传递至所述数据采集器。

可选地，所述第一壳体与所述第二壳体焊接。

可选地，所述电荷输出结构包括：

支架，包括支撑部及成型于所述支撑部上的连接部，沿所述连接部的周向设有限位凸台；

压电元件，套设于所述连接部的外周并与所述连接部粘接，所述压电元件靠近所述支撑部的一侧面与所述限位凸台抵接；

质量块，套设于所述压电元件的外周并与所述压电元件粘接，且在所述支撑部的上方悬空设置。

可选地，所述传感器本体还包括位于所述第一壳体内的绝缘罩，所述绝缘罩罩设在所述电荷输出结构上并与所述支撑部抵接。

可选地，所述传感器本体还包括底座，所述第一壳体与所述底座连接，所述支架设置在所述底座上，所述支架与底座之间设置有绝缘层。

可选地，所述第一壳体与所述绝缘罩之间形成第一空腔，所述第一空腔内填充有绝缘胶，适于将所述绝缘罩与所述第一壳体隔离。

可选地，所述第一壳体采用绝缘材料制成。

可选地，所述第二壳体与所述数据采集器之间形成第二空腔，所述第二空腔内填充有绝缘导热胶，适于将所述数据采集器与所述第二壳体隔离。

可选地，所述连接部为柱状结构，所述压电元件和质量块均为环形结构；

所述连接部远离所述支撑部的一侧面与所述压电元件远离所述支撑部的一侧面平齐，所述压电元件远离所述支撑部的一侧面低于所述质量块远离所述支撑部的一侧面，所述压电元件靠近所述支撑部的一侧面与所述质量块靠近所述支撑部的一侧面平齐。

可选地，所述质量块背离所述支撑部的侧面上设置有电路板，所述电路板位于所述绝缘罩内，所述电路板分别与所述电荷输出结构和信号线电连接。

可选地，所述绝缘罩设有通孔，所述信号线穿过所述通孔，并分别与所述电路板和数据采集器电连接。

可选地，还包括与所述底座固定连接的探针，适于***待测物。

可选地，还包括与所述数据采集器连接的线缆，所述线缆的一端伸出所述第二壳体与移动终端连接。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的压电式传感器，包括传感器本体、数采结构和信号线，传感器本体包括第一壳体和容纳于第一壳体内的电荷输出结构，电荷输出结构可以感应待测物的振动并输出电信号，数采结构包括第二壳体和容纳于第二壳体内的数据采集器，数据采集器可将电信号转变为数字信号，信号线分别与电荷输出结构和数据采集器电连接，这样电荷输出结构采集的电信号可通过信号线传递至数据采集器，在数据采集器中将电信号转变为数字信号。因为第一壳体和第二壳体为固定连接，而信号线容纳于第一壳体和第二壳体内，即，信号线不会裸露，这样可以减小外界对信号线的影响，提高传递至数据采集器上的电信号的准确度，进而提高获取的测试数据的准确度，提高压电式传感器的灵敏度。

进一步地，因为第一壳体和第二壳体为固定连接，信号线连接在电荷输出结构和数采结构之间的距离很短，这样可以减小信号线的长度，进一步减小电信号传输过程中的干扰，提高测试数据的准确度。

2.本实用新型提供的压电式传感器，第一壳体和第二壳体焊接，这样能进一步减小信号线上产生的底噪，提高测试数据的准确度和传感器的灵敏度。

3.本实用新型提供的压电式传感器，电荷输出结构包括支架、压电元件和质量块，支架包括支撑部和连接在支撑部上的连接部，压电元件套设在连接部的外周并与连接部粘接，同时，压电元件与连接部外周的限位凸台抵接，这样可将压电元件的位置固定，防止其从连接部脱落与支撑部直接连接。质量块套设在压电元件的外周并与压电元件粘接，以将质量块固定在压电元件上，同时，质量块在支撑部的上方悬空设置，即，质量块也不与支撑部直接接触。由于连接部、压电元件和质量块之间的稳固连接，可使电荷输出结构的灵敏度输出更稳定。

4.本实用新型提供的压电式传感器，传感器本体还包括位于第一壳体内的绝缘罩，绝缘罩罩设在电荷输出结构上并与支撑部抵接，通过绝缘罩可以隔离第一壳体和电荷输出结构，同时绝缘罩可使电荷输出结构不受第一壳体等部件产生的电荷的影响，有效降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度；同时，可防止电荷输出结构上产生的电荷外露，提高电荷输出结构整体的导电性能，进而提高了压电式传感器的灵敏度，使其能对极低频的信号进行更准确的探测，进行快速定位。

5.本实用新型提供的压电式传感器，传感器本体还包括底座，第一壳体与底座连接，支架设置在底座上，在支架和底座之间设置有绝缘层，这样能进一步降低外部部件产生的信号对电荷输出结构的影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度；同时，进一步防止电荷输出结构上产生的电荷外露，提高电荷输出结构整体的导电性能，提高了压电式传感器的灵敏度。

6.本实用新型提供的压电式传感器，第一壳体与绝缘罩之间形成第一空腔，在第一空腔内填充有绝缘胶，绝缘胶可将绝缘罩与第一壳体隔离，可进一步降低第一壳体等部件产生的电荷对电荷输出结构的影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度提高了压电式传感器的灵敏度。

7.本实用新型提供的压电式传感器，第一壳体采用绝缘材料制成，这样第一壳体本身不会产生电荷，不会对电荷输出结构产生影响；同时，可以隔绝第一壳体外部的部件产生的电荷对电荷输出结构产生影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度，提高了压电式传感器的灵敏度。

8.本实用新型提供的压电式传感器，第二壳体与数据采集器之前形成第二空腔，第二空腔内填充有绝缘导热胶，绝缘导热胶将数据采集器与第二壳体隔离，同时将位于第二壳体内的信号线也与第二壳体隔离，这样进一步降低了信号线上产生的底噪叠加，提高测试数据的准确度，提高压电式传感器的灵敏度，使其能准确对极低频信号进行更准确的探测。

9.本实用新型提供的压电式传感器，连接部为柱状结构，压电元件和质量块均为环形结构，这样通过增加质量块的体积，或者选用压电系数更高的压电元件，可以提高电荷输出结构的有效信号输出，进而提高压电式传感器的灵敏度，使其能对极低频的信号进行准确探测，实现快速定位。

10.本实用新型提供的压电式传感器，电路板设置在绝缘罩内，并设置在质量块背离支撑部的侧面上，电路板分别与电荷输出结构和信号线电连接，通过绝缘罩的作用可以隔绝第一壳体对电路板的干扰，可提高从电路板传递至信号线上的电信号的准确性，进而提高测试数据的准确度。

11.本实用新型提供的压电式传感器，还包括与底座固定连接的探针，探针可***待测物，可减少传感器的安装时间，同时，可使传感器稳定的稳定在待测物中。

12.本实用新型提供的压电式传感器，线缆连接在数据采集器和移动终端之间，可将数据采集器采集的数据传输至移动终端，便于直观的观看测试结果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的具体实施方式中提供的压电式传感器的主视图；

图2为本实用新型的具体实施方式中提供的压电式传感器的剖视图；

图3为本实用新型的具体实施方式中提供的传感器本体的剖视图；

图4为本实用新型的具体实施方式中提供的支架的示意图。

附图标记说明：

1、第一壳体；2、第二壳体；3、数据采集器；4、支架；41、支撑部；42、连接部；43、限位凸台；5、压电元件；6、质量块；7、绝缘罩；71、通孔；8、底座；9、第一空腔；10、第二空腔；11、电路板；12、探针；13、线缆；14、绝缘层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图4所示的压电式传感器的一种具体实施方式，包括：

传感器本体，包括第一壳体1及容纳于所述第一壳体1内的电荷输出结构，所述电荷输出结构用于感应振动并输出电信号。

数采结构，包括第二壳体2及容纳于所述第二壳体2内的数据采集器3，所述第一壳体1与第二壳体2固定连接，所述数据采集器3用于将电信号转变为数字信号。

信号线，容纳于所述第一壳体1和第二壳体2内，并分别与所述电荷输出结构与数据采集器3电连接，以将所述电荷输出结构的电信号传递至所述数据采集器3。

因为第一壳体1和第二壳体2为固定连接，而信号线容纳于第一壳体1和第二壳体2内，即，信号线不会裸露在外，这样可以减小外界对信号线的影响，减小信号线上产生的底噪叠加，提高传递至数据采集器3上的电信号的准确度，进而提高获取的测试数据的准确度，提高压电式传感器的灵敏度。

进一步地，因为第一壳体1和第二壳体2为固定连接，信号线连接在电荷输出结构和数采结构之间的距离很短，这样可以减小信号线的长度，进一步减小电信号传输过程中的干扰，提高测试数据的准确度。

具体地，所述第一壳体1与所述第二壳体2焊接。这样能进一步减小信号线上产生的底噪，提高测试数据的准确度和传感器的灵敏度。

如图3所示，所述电荷输出结构包括：

支架4，包括支撑部41及成型于所述支撑部41上的连接部42，沿所述连接部42的周向设有限位凸台43。

压电元件5，套设于所述连接部42的外周并与所述连接部42粘接，所述压电元件5靠近所述支撑部41的一侧面与所述限位凸台43抵接。这样可将压电元件5的位置固定，防止其从连接部42脱落与支撑部41直接连接。

质量块6，套设于所述压电元件5的外周并与所述压电元件5粘接，且在所述支撑部41的上方悬空设置。这样可将质量块6固定在压电元件5上，同时，质量块6在支撑部41的上方悬空设置，即，质量块6也不与支撑部41直接接触。由于连接部42、压电元件5和质量块6之间的稳固连接，可使电荷输出结构的灵敏度输出更稳定，减小了测试数据之间的偏差。

对于压电元件5不作限制，可以为采用任何具有压电特性的材料制成的元件。在本实施例中，压电元件5可以为压电陶瓷。

如图3所示，所述传感器本体还包括位于所述第一壳体1内的绝缘罩7，所述绝缘罩7罩设在所述电荷输出结构上并与所述支撑部41抵接。通过绝缘罩7可以隔离第一壳体1和电荷输出结构，同时绝缘罩7可使电荷输出结构不受第一壳体1等部件产生的电荷的影响，有效降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度；同时，绝缘罩7可防止电荷输出结构上产生的电荷外露，提高电荷输出结构整体的导电性能，进而提高压电式传感器的灵敏度，使其能对极低频的信号进行更准确的探测，进行快速定位。

如图3所示，所述传感器本体还包括底座8，所述第一壳体1与所述底座8连接，所述支架4设置在所述底座8上，所述支架4与底座8之间设置有绝缘层14。这样能进一步降低外部部件产生的信号对电荷输出结构的影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度；同时，进一步防止电荷输出结构上产生的电荷外露，提高电荷输出结构整体的导电性能，提高了压电式传感器的灵敏度。

如图3所示，所述第一壳体1与所述绝缘罩7之间形成第一空腔9，所述第一空腔9内填充有绝缘胶，适于将所述绝缘罩7与所述第一壳体1隔离。

绝缘胶可将绝缘罩7与第一壳体1隔离，可进一步降低第一壳体1等部件产生的电荷对电荷输出结构的影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度，提高压电式传感器的灵敏度。而且，第一壳体1与绝缘罩7之间填充有绝缘胶，使得压电式传感器具有耐高压的作用，进而可以延长压电式传感器的使用寿命。

所述第一壳体1采用绝缘材料制成。这样第一壳体1本身不会产生电荷，不会对电荷输出结构产生影响；同时，可以隔绝第一壳体1外部的部件产生的电荷对电荷输出结构产生影响，进一步降低噪声信号对电荷输出结构的影响，从而提高电荷输出结构的信号的准确度提高了压电式传感器的灵敏度。

如图2所示，所述第二壳体2与所述数据采集器3之间形成第二空腔10，所述第二空腔10内填充有绝缘导热胶，适于将所述数据采集器3与所述第二壳体2隔离。

绝缘导热胶将数据采集器3与第二壳体2隔离，同时将位于第二壳体2内的信号线也与第二壳体2隔离，这样进一步降低了信号线上产生的底噪叠加，提高测试数据的准确度，提高压电式传感器的灵敏度，使其能准确对极低频信号进行更准确的探测，同时，绝缘导热胶具有散热的作用，可将数据采集器3产生的热量散发出去，防止数据采集器3出现热堆积的现象，进而延长数据采集器3的使用寿命。进一步地，第二壳体2和数据采集器3之间填充有绝缘导热胶，可以进一步提高压电式传感器的耐高压性能，进而可以延长压电式传感器的使用寿命。

如图3及图4所示，所述连接部42为柱状结构，所述压电元件5和质量块6均为环形结构，所述连接部42远离所述支撑部41的一侧面与所述压电元件5远离所述支撑部41的一侧面平齐，所述压电元件5远离所述支撑部41的一侧面低于所述质量块6远离所述支撑部41的一侧面，所述压电元件5靠近所述支撑部41的一侧面与所述质量块6靠近所述支撑部41的一侧面平齐。

这样可使质量块6、压电元件5和支撑部41之间形成有效的接触面积，通过增加质量块6的体积，或者选用压电系数更高的压电元件5，可以提高电荷输出结构的有效信号输出，进而提高压电式传感器的灵敏度，使其能对极低频的信号进行准确探测，实现快速定位。

如图3所示，所述质量块6背离所述支撑部41的侧面上设置有电路板11，所述电路板11位于所述绝缘罩7内，所述电路板11分别与所述电荷输出结构和信号线电连接。通过绝缘罩7的作用可以隔绝第一壳体1对电路板11的干扰，可提高从电路板11传递至信号线上的电信号的准确性，进而提高测试数据的准确度。

信号线穿过绝缘罩7分别与电荷输出结构和数据采集器3连接的实现方式有很多种，例如，所述绝缘罩7设有通孔71，所述信号线穿过所述通孔71，并分别与所述电路板11和数据采集器3电连接。

在电路板11上添加防浪涌元器件，可以进一步提高压电式传感器的耐高压性能。

如图1及图2所示，压电式传感器还包括与所述底座8固定连接的探针12，适于***待测物。探针12可***待测物，可减少传感器的安装时间，同时，可使传感器稳定的稳定在待测物中。

由于传感器本体分别与数采结构和探针12固定连接，使得压电式传感器具有很好的防水效果。

由于压电式传感器设置有绝缘罩7、绝缘层14、绝缘胶和绝缘导热胶等绝缘部件，使得压电式传感器具有很好的防雷效果。

如图1及图2所示，压电式传感器还包括与所述数据采集器3连接的线缆13，所述线缆13的一端伸出所述第二壳体2与移动终端连接。线缆13连接在数据采集器3和移动终端之间，可将数据采集器3采集的数据传输至移动终端，便于直观的观看测试结果。

移动终端可以为手机、笔记本、车载电脑或平板电脑等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种压电式传感器，其特征在于，包括：

传感器本体，包括第一壳体(1)及容纳于所述第一壳体(1)内的电荷输出结构，所述电荷输出结构用于感应振动并输出电信号；

数采结构，包括第二壳体(2)及容纳于所述第二壳体(2)内的数据采集器(3)，所述第一壳体(1)与第二壳体(2)固定连接，所述数据采集器(3)用于将电信号转变为数字信号；

信号线，容纳于所述第一壳体(1)和第二壳体(2)内，并分别与所述电荷输出结构与数据采集器(3)电连接，以将所述电荷输出结构的电信号传递至所述数据采集器(3)。

2.根据权利要求1所述的压电式传感器，其特征在于，所述第一壳体(1)与所述第二壳体(2)焊接。

3.根据权利要求1所述的压电式传感器，其特征在于，所述电荷输出结构包括：

支架(4)，包括支撑部(41)及成型于所述支撑部(41)上的连接部(42)，沿所述连接部(42)的周向设有限位凸台(43)；

压电元件(5)，套设于所述连接部(42)的外周并与所述连接部(42)粘接，所述压电元件(5)靠近所述支撑部(41)的一侧面与所述限位凸台(43)抵接；

质量块(6)，套设于所述压电元件(5)的外周并与所述压电元件(5)粘接，且在所述支撑部(41)的上方悬空设置。

4.根据权利要求3所述的压电式传感器，其特征在于，所述传感器本体还包括位于所述第一壳体(1)内的绝缘罩(7)，所述绝缘罩(7)罩设在所述电荷输出结构上并与所述支撑部(41)抵接。

5.根据权利要求4所述的压电式传感器，其特征在于，所述传感器本体还包括底座(8)，所述第一壳体(1)与所述底座(8)连接，所述支架(4)设置在所述底座(8)上，所述支架(4)与底座(8)之间设置有绝缘层(14)。

6.根据权利要求5所述的压电式传感器，其特征在于，所述第一壳体(1)与所述绝缘罩(7)之间形成第一空腔(9)，所述第一空腔(9)内填充有绝缘胶，适于将所述绝缘罩(7)与所述第一壳体(1)隔离。

7.根据权利要求6所述的压电式传感器，其特征在于，所述第一壳体(1)采用绝缘材料制成。

8.根据权利要求7所述的压电式传感器，其特征在于，所述第二壳体(2)与所述数据采集器(3)之间形成第二空腔(10)，所述第二空腔(10)内填充有绝缘导热胶，适于将所述数据采集器(3)与所述第二壳体(2)隔离。

9.根据权利要求8所述的压电式传感器，其特征在于，所述连接部(42)为柱状结构，所述压电元件(5)和质量块(6)均为环形结构；

所述连接部(42)远离所述支撑部(41)的一侧面与所述压电元件(5)远离所述支撑部(41)的一侧面平齐，所述压电元件(5)远离所述支撑部(41)的一侧面低于所述质量块(6)远离所述支撑部(41)的一侧面，所述压电元件(5)靠近所述支撑部(41)的一侧面与所述质量块(6)靠近所述支撑部(41)的一侧面平齐。

10.根据权利要求5所述的压电式传感器，其特征在于，所述质量块(6)背离所述支撑部(41)的侧面上设置有电路板(11)，所述电路板(11)位于所述绝缘罩(7)内，所述电路板(11)分别与所述电荷输出结构和信号线电连接。

11.根据权利要求10所述的压电式传感器，其特征在于，所述绝缘罩(7)设有通孔(71)，所述信号线穿过所述通孔(71)，并分别与所述电路板(11)和数据采集器(3)电连接。

12.根据权利要求5所述的压电式传感器，其特征在于，还包括与所述底座(8)固定连接的探针(12)，适于***待测物。

13.根据权利要求12所述的压电式传感器，其特征在于，还包括与所述数据采集器(3)连接的线缆(13)，所述线缆(13)的一端伸出所述第二壳体(2)与移动终端连接。