[发明专利]一种含芯压电棒多维加速度传感器

说明书

本发明公开了一种含芯压电棒多维加速度传感器，包括：含芯压电棒、基座、外壳和底座，所述含芯压电棒为圆柱体，所述外壳、底座形成一个独立空间，所述的含芯压电棒一端固定于基座上部，另一端自由，所述基座位于所述外壳、底座形成的空间内部，且所述基座安装于底座的顶平面上。通过上述方式，本发明提供的含芯压电棒多维加速度传感器，使用四根含芯压电棒，可测量移动设备的三维线加速度和角加速度的大小和方向，在结构上可封装如一块普通芯片大小，用于智能移动设备、汽车制动启动检测、航天航空导航设备、工程测振、地质勘探等中，如在手机中，手机挥动时，精确感应所用力的大小和方向，方便手机的应用拓展和性能提升。

技术领域

本发明涉及一种加速度传感器，特别是涉及含芯压电棒多维加速度传感器。

背景技术

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力也就是当物体在加速过程中作用在物体上的力。加速度传感器有两种：一种是角加速度传感器，是由陀螺仪改进过来的。另一种就是加速度传感器。它也可以按测量轴分为单轴、双轴和三轴加速度传感器。现在，加速度传感器广泛应用于游戏控制、手柄振动和摇晃、汽车制动启动检测、地震检测、工程测振、地质勘探、振动测试与分析以及安全保卫振动侦察等多种领域。

含芯压电棒六维加速度传感器可完成测量物体移动线速度和角加速度，为移动终端设备等小功率电子设备提供高性能的六维加速度传感器，改变目前便携式移动设备中加速度传感器感应维数低，结构大、精度不高等情况。鉴于目前如智能手机、汽车的庞大市场，以及电子产品的快速更新换代，而且市场上还未出现类似的竞争产品，本产品的市场相当可观，需求紧迫，未来几十年市场容量大于100亿。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何提供一种使用四根含芯压电棒，可测量移动设备的三维线加速度和角加速度的大小和方向，在结构上可封装如一块普通芯片大小，用于智能移动设备、汽车制动启动检测、航天航空导航设备、工程测振、地质勘探等中，如在手机中，手机挥动时，精确感应所用力的大小和方向，方便手机的应用拓展和性能提升的加速度传感器。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种含芯压电棒多维加速度传感器，包括：含芯压电棒、基座、外壳和底座，所述含芯压电棒为圆柱体，所述外壳、底座形成一个独立空间，所述的含芯压电棒一端固定于基座上部，另一端自由，所述基座位于所述外壳、底座形成的空间内部，且所述基座安装于底座的顶平面上。

所述的含芯压电棒包含有第一含芯压电棒、第二含芯压电棒、第三含芯压电棒、第四含芯压电棒。所述的第一含芯压电棒、第二含芯压电棒、第三含芯压电棒、第四含芯压电棒分别安装于基座的四周，且所述的第一含芯压电棒、第二含芯压电棒在同一直线上，所述的第三含芯压电棒、第四含芯压电棒在同一直线上。

在一个具体实施例中，所述含芯压电棒为纤维状。

在一个具体实施例中，所述的含芯压电棒横截面为圆形、正四边形或正八边形中的一种。

在一个具体实施例中，所述的含芯压电棒均包含有压电元件和芯棒，所述的压电元件包裹于芯棒外表面上。

在一个具体实施例中，所述的芯棒为金属材料或复合材料。

在一个具体实施例中，所述压电元件包含有第一金属层、压电材料和第二金属层，从而形成电极-电压材料-电极的结构。

在一个具体实施例中，所述芯棒上的压电元件的截面形状与芯棒的截面形状相同。

在一个具体实施例中，所述压电材料包含有压电单晶、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、压电复合材料中的一种或几种。

在一个具体实施例中，所述含芯压电棒多维加速度传感器的重量为2~5克。

在一个具体实施例中，所述含芯压电棒多维加速度传感器的测量范围0~500g。