[发明专利]一种基于压电陶瓷的分形结构振动换能器及其制造方法

权利要求书

1.一种基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于：该换能器的主结构分为两层，采用压电陶瓷作为压电材料，金属铜作为衬底材料，两层结构互相连接，且形状自相似。

2.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于该换能器的振动换能器选取其质心作为支点，保证每一层结构都是有且只有一端为固定端的自相似结构，在金属衬底的上下表面均设有压电陶瓷片，压电陶瓷片与金属衬底粘和，金属衬底上下表面的压电陶瓷片采用串联的方式复合，以增加振动换能器的输出电流，从而增大输出功率，提高振动换能器的可用性。

3.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于压电陶瓷片通过环氧树脂与金属衬底粘和。

4.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于第二层结构以支点为固定端，上下左右分布有四个自相似的一层结构，固定端到一层结构的质心为梁，一层结构其余部分为质量块，振动换能器的一层结构有一端与主体相连接，连接的部分作为固定端，从固定端到一层结构自身质心的部分作为一层结构的梁，一层结构的其余部分为质量块，一层结构与二层结构有不同的主谐振频率，每一层结构除质心到固定端的其余部分都充当质量块。

5.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于采用上下两层压电陶瓷片串联的方式将压电片复合，串联方式是在上下压电陶瓷片上各引出一根导电线，含银混合物涂覆在上层压电陶瓷片的上表面和下层压电陶瓷片的下表面充当电极，为了保证串联，两块压电陶瓷片的极化方向需要保证相反。

6.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器，其特征在于采用一个圆柱形的陶瓷底座作为固定端，固定端选取在换能器的质心位置，使用环氧树脂胶粘和。

7.一种制造如权利要求1所述的基于压电陶瓷的分形结构振动换能器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用压电陶瓷作为压电材料，通过激光切割，将压电陶瓷片切割为分形结构；S2：采用金属铜作为衬底材料，采用激光切割，将金属片切割为分形结构；

S3：采用CCD自动定位，保证不同次切割的压电陶瓷片和金属片结构相同；

S4：用环氧树脂将压电陶瓷片和金属衬底粘合；

S5：在整体结构的质心设置支点。