[发明专利]一体式生理信号检测传感器

说明书

本发明公开了一种一体式生理信号检测传感器包括自由外壳、固定外壳和传感单元电路板，所述自由外壳与固定外壳之间连接形成一个内部空间，所述传感单元电路板固定安装于空间内的固定外壳上，所述传感单元电路板上贴附有压电薄膜，环绕所述压电薄膜周边设有镂空区域，所述自由外壳上对应于压电薄膜的位置设有凸点。其优点在于本发明的传感器既能简化传感器安装，提高信号完整性，又能简化电磁屏蔽层连线的安装，从而消除传感器安装误差提高数据检测准确性。

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，是一种一体式生理信号检测传感器。

背景技术

压电薄膜传感器应用原理为：压电薄膜具有轻薄柔软灵敏性高的特点，对于动态应力非常敏感，被作为一种动态应变传感器，常用于生理信号检测领域，将生理上微弱的振动信号转化为压电信号，实现对生理特性的数据采集。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。

现有压电薄膜主要存在以下缺陷

1、传感器采用线缆连接或直接焊接的方式连接到信号处理电路板，采集数据时会受到外接辐射干扰，并引入安装误差导致信号检测结果不准确。

2、现有传感器多采用裸露空气安装，没有采取任何屏蔽措施尤其是对空间电磁干扰和工频干扰很难避免。

3、现有传感器外壳屏蔽层需要通过导线连接到电路板屏蔽地信号点或参考信号点，这样导致安装过程复杂，或者传感器参考信号点通过弹性件如顶针或弹簧直接顶到自由外壳运动方向表面屏蔽层，弹性件容易引入直接震动误差，导致数据检测结果不准确。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种既能简化传感器安装，提高信号完整性，又能简化电磁屏蔽层连线的安装，从而消除传感器安装误差提高数据检测准确性的一体式生理信号检测传感器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种一体式生理信号检测传感器，包括自由外壳、固定外壳和传感单元电路板，所述自由外壳与固定外壳之间连接形成一个内部空间，所述传感单元电路板固定安装于空间内的固定外壳上，所述传感单元电路板上贴附有压电薄膜，环绕所述压电薄膜周边设有镂空区域，所述自由外壳上对应于压电薄膜的位置设有凸点。

进一步地，所述传感单元电路板通过固定螺丝柱固定安装于所述固定外壳上。

进一步地，所述自由外壳和固定外壳两者相对面分别设有屏蔽镀层。

进一步地，传感器的POGOPIN连接器安装于所述传感单元电路板边缘，并与自由外壳的屏蔽层接触。

进一步地，所述传感单元电路板与固定外壳之间安装有软质垫片。

进一步地，所述传感单元电路板上贴附有至少一个压电薄膜，每一个压电薄膜分别环绕设有镂空区域，每一个所述压电薄膜所在位置对应的自由外壳上设有至少一个凸点。

本发明优点在于：

1、本发明传感器的自由外壳和固定外壳之间采用软质胶垫圈密封，由于硅胶垫的作用，上外壳在受力消失后会恢复到原来的位置，同时压电薄膜与固定外壳之间安装有软质垫片，可以缓解外部振动干扰，使得本发明的传感器获得更好的振动信号。

2、本发明传感器的压电薄膜贴附于传感单元电路板上，四周环绕镂空区域，便于电路板上的布线，使得震动信号通过压电薄膜转换为电荷输出信号后，能够以最短连线连接到信号处理电路，进行滤波放大处理，实现从电信号采集到处理结果的输出，都在同一块电路板上进行，增强了信号完整性，避免了因外接传感器引入的安装误差。