[发明专利]一种万向振动阈值传感器及其3D打印制备方法

权利要求书

1.一种万向振动阈值传感器，其特征在于包括：可动质量块电极、固定电极、蛇形弹簧、弹簧支撑柱和绝缘衬底，其中：可动质量块电极与蛇形弹簧的一端相连，蛇形弹簧另一端与弹簧支撑柱相连并将可动质量块电极悬空于带半球状凹陷的固定电极之上，弹簧支撑柱固定于绝缘衬底上并分别位于可动质量块电极的四周；带半球状凹陷的固定电极固定在绝缘衬底上，固定电极与可动质量块电极之间的电极间隙呈半球形沟道，该种结构的固定电极在传感器受到超过阈值的加速度冲击时，实现振动阈值传感器的更多方向的敏感。

2.根据权利要求1所述的万向振动阈值传感器，其特征是，所述的带半球状凹陷的固定电极是带半球状凹陷的上截面类八边形的结构，它是八个多面体绕一个圆柱平均分布而成的，相邻两个多面体的中心按它们所环绕圆柱底面圆心成45°夹角。

3.根据权利要求1所述的万向振动阈值传感器，其特征是，所述的带半球状凹陷的固定电极是在一个长方体上表面挖半球状凹陷形成的结构。

4.根据权利要求1所述的万向振动阈值传感器，其特征是，所述的可动质量块电极由半球体和延伸柱体组成的结构，延伸柱体位于半球体之上且半球体的上表面与延伸柱体底面重合，半球体可动质量块结构作为可动电极与固定电极配合实现对加速度的多向敏感。

5.根据权利要求1-4任一项所述的万向振动阈值传感器，其特征是所述的蛇形弹簧为3D打印导电金属形成一匝或者多匝结构。

6.根据权利要求5所述的万向振动阈值传感器，其特征是所述的蛇形弹簧为弯曲蛇形或直线蛇形，该弹簧在可动质量块电极周围能够实现传感器对整个下半球面方向上加速度敏感的均匀性。

7.一种如权利要求1-6任一项所述万向振动阈值传感器的3D打印制备方法，其特征在于包括如下步骤：

首先通过SolidWorks等机械制图软件建模；

其次，再将建成的三维模型分区成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印；

最后，打印机通过读取文件中的截面信息，在模型中图形区域打印导电金属墨材料，在图形外的区域打印可溶性支撑层材料，将这些截面逐层打印出来，将各层截面以各种方式粘合起来，再将可溶性支撑层材料去除掉，从而制造出本发明设计的万向振动阈值传感器结构。