[发明专利]自供能传感器

说明书

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体而言，本发明涉及一种自供能传感器。

背景技术

用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器，而被测的力学量(如位移、力、速度等)转换成电容变化的传感器称为电容传感器。

现有的电容传感器在进行非电学量转换时，都需要提前给电容器通电，之后才能监测电容值的变化，这样就导致其有使用环境严重受限，且连接电路较为复杂等问题。

因此，现有的传感器有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种自供能传感器，该传感器可以用于位移、速度、加速度以及力学的检测，并且不需要额外提供能量，具有使用范围广、连接电路简单等特点。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种自供能传感器，包括：

屏蔽壳体，所述屏蔽壳体内部限定出上下敞开的腔室；

下盖板，所述下盖板位于所述屏蔽壳体的下端且适于封闭所述腔室的下端开口；

承压板，所述承压板位于所述屏蔽壳体的上端且适于封闭所述腔室的上端开口；

弹性回复件，所述承压板与所述屏蔽壳体通过所述弹性回复件相连；

静电组件，所述静电组件由静电部以及分别位于所述静电部上表面和下表面的第一绝缘件和第二绝缘件组成，所述静电组件设置在所述腔室内，所述静电部包括自上至下相互分离设置的第一静电部和第二静电部，所述第一静电部通过所述第一绝缘件固定设置在所述承压板的下表面，所述第二静电部通过所述第二绝缘件固定设置在所述下盖板的上表面，所述第一静电部和第二静电部之间具有间隙，所述第一静电部和/或第二静电部具有静电荷，

当所述承压板受到外力作用时，所述弹性回复件产生形变，进而使所述承压板与所述屏蔽壳体之间产生相对位移，带动所述第一静电部和第二静电部之间距离发生变化，从而使所述静电组件的输出电压产生变化。

根据本发明实施例的自供能传感器通过采用可以形变的弹性回复件，使得当承压板受到外力时，承压板挤压弹性回复件发生形变，从而使得第一静电部和第二静电部之间的距离发生变化，而由于第一静电部和/或第二静电部上具有静电荷，进而使得第一静电部和第二静电部之间的电势差发生变化或第一静电部和第二静电部的任何一个与零电势物体(如屏蔽壳体)之间存在电势差发生变化，然后通过相应的测量设备(如静电电压计)可以测得输出电压的变化。

因此本发明的自供能传感器拥有不需要电源供应、连接电路简单、受环境限制较小的优点。

另外，根据本发明上述实施例的自供能传感器还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述第一绝缘件包括从上至下层叠的第一绝缘层和第一绝缘垫圈，所述第二绝缘件包括从上至下层叠的第二绝缘垫圈和第二绝缘层。由此，可以有效避免电荷的泄漏。

在本发明的一些实施例中，所述弹性回复件为挤压垫圈，所述挤压垫圈设置在所述屏蔽壳体上端与所述承压板下表面之间。

在本发明的一些实施例中，所述屏蔽壳体、下盖板及承压板由金属或含有金属和非金属的复合材料组成。由此，可以有效形成静电屏蔽空间，从而保证静电部不受外界电信号干扰。

在本发明的一些实施例中，所述第一静电部由第一电极组成，所述第二静电部由第一高分子聚合材料件组成。

在本发明的一些实施例中，所述第二静电部进一步包括第二电极，所述第二电极设置在所述第一高分子聚合材料件的下表面。

在本发明的一些实施例中，所述第一静电部进一步包括第二高分子聚合材料件，所述第二高分子聚合材料件设置在所述第一电极的下表面。

在本发明的一些实施例中，所述第一静电部进一步包括第二高分子聚合材料件，所述第二静电部进一步包括第二电极，所述第二高分子聚合材料件设置在所述第一电极的下表面，所述第二电极设置在所述第一高分子聚合材料件的下表面。

在本发明的一些实施例中，所述第一高分子聚合材料件和/或第二高分子聚合材料件上具有静电荷。

在本发明的一些实施例中，所述第一电极及所述屏蔽壳体为所述自供能传感器的信号输出端。

在本发明的一些实施例中，所述第一电极与所述第二电极为所述自供能传感器的信号输出端。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。