[发明专利]悬臂梁式压电薄膜微弱信号传感器

说明书

本发明公开了一种悬臂梁式压电薄膜微弱信号传感器，包括外壳、横梁支架、压电薄膜和信号处理电路，外壳是由上盖和下盖组成的密封空间，横梁支架设于上盖和下盖之间，横梁支架一端通过一个固定支点与所述下盖固定连接，另一端为悬空状态，上盖上设有一个触点，该触点与横梁支架的悬空端相接触，用于压迫横梁支架的悬空端，压电薄膜紧贴于横梁支架朝向上盖的一面。其优点表现为：采用上下盖之间粘合形成封闭外壳，通过在上盖上设计一触点压迫半悬空的横梁支架与压电薄膜，使压电薄膜只受到上盖一侧的振动压力，可大大减少外界其他振动信号对压电薄膜的干扰。

技术领域

本发明涉及微动传感器结构设计技术领域，具体地说，是一种悬臂梁式压电薄膜微弱信号传感器。

背景技术

悬臂梁式压电薄膜传感器应用原理为：传感器的上盖与下盖的相对运行，使上盖的支点压迫悬空的横梁支架一端，使横梁支架形成向下弯曲，由于横梁支架具有一定的硬度，向下弯曲的形变均匀，带动紧贴于横梁支架上的压电薄膜均匀形变，从而实现传感器对于生理参数的采集。

现有传感器结构采用桥梁式的结构，即横梁支架的两端各固定一个支点，当横梁支架弯曲时，两侧固定只有中间部分产生形变，可能存在压电薄膜形变不规则的问题，造成信号失真，影响数据采集的精准度。

压电薄膜具有柔软易形变的特点，使用过程中很容易收到外界振动的干扰，而现有技术中对于如何避免或减少外界振动干扰的解决方案并没有涉及。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种悬臂梁式压电薄膜微弱信号传感器，能够有效屏蔽外界的振动干扰及其它电磁场干扰，同时保障压电薄膜形变均匀，提高传感器对于生理参数的精度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种悬臂梁式压电薄膜微弱信号传感器，包括外壳、横梁支架、压电薄膜和信号处理电路，所述外壳是由上盖和下盖组成的密封空间，所述横梁支架设于上盖和下盖之间，所述横梁支架一端通过一个固定支点与所述下盖固定连接，另一端为悬空状态，所述上盖上设有触点，触点与横梁支架的悬空端相接触，用于压迫横梁支架的悬空端，所述压电薄膜紧贴横梁支架。

进一步地，所述上盖和下盖之间构成一体式结构，使外壳内部形成密封的箱式空间。或者所述上盖和下盖之间通过硅胶垫粘合，使外壳中间形成内部密封空间。

进一步地，上述形成密封空间的外壳实现电磁屏蔽作用，可以采用两种设计方案：第一，外壳采用具有电磁屏蔽作用的材料制成；第二，外壳内部表面设电磁屏蔽层，电磁屏蔽层由具备电磁屏蔽作用的材料制成。

进一步地，所述横梁支架由硬质材料制成。硬质材料的横梁支架弯曲形变均匀，可以带动紧贴其上的压电薄膜产生均匀的形变。

进一步地，所述信号处理电路集成于PCB板上，该PCB板固设于下盖上。

进一步地，所述上盖上触点至少设有一个，根据实际应用情况可以采用矩阵式排列在上盖上设置多个触点。

进一步地，所述上盖和下盖之间粘合处设有硅胶，用于封闭上盖和下盖之间的缝隙同时配合上盖和下盖之间的相对运动。

进一步地，所述触点为柱体结构或椎体结构。

本发明优点在于：

1、本发明通过在上盖上设计触点压迫半悬空的横梁支架与压电薄膜，使压电薄膜只受到上盖一侧的振动压力，可大大减少外界其他振动信号对压电薄膜的干扰。

2、本发明通过采用上下盖之间粘合形成封闭外壳，增强传感器的抗干扰性能。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为第一实施例中本发明传感器内部结构示意图；