[发明专利]一种振动传感器

权利要求书

1.一种振动传感器，其特征在于，所述振动传感器包括：

壳体结构和声学换能器，所述声学换能器与所述壳体结构物理连接，其中，至少部分所述壳体结构与所述声学换能器形成声学腔体；

振动单元，将所述声学腔体分隔为包含第一声学腔体的多个声学腔体，所述第一声学腔体与所述声学换能器声学连通；所述振动单元包括至少一个弹性元件和质量元件，所述至少一个弹性元件和所述质量元件位于所述声学腔体中，所述质量元件与所述壳体结构或所述声学换能器通过所述至少一个弹性元件连接；

所述壳体结构被配置为基于外部振动信号产生振动，所述振动单元响应于所述壳体结构的振动使所述第一声学腔体的体积改变，所述声学换能器基于所述第一声学腔体体积的改变产生电信号，其中，

所述至少一个弹性元件在第一方向上分布在所述质量元件相反的两侧，使得目标频率范围内，所述振动单元对所述第一方向上壳体结构振动的响应灵敏度高于所述振动单元对第二方向上壳体结构振动的响应灵敏度，所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述振动单元在所述第二方向上振动的谐振频率与所述振动单元在所述第一方向上振动的谐振频率的比值大于或等于2。

3.根据权利要求2所述的振动传感器，其特征在于，所述振动单元对所述第二方向上壳体结构振动的响应灵敏度与所述振动单元与所述第一方向上壳体结构振动的响应灵敏度的差值为-20dB～-40dB。

4.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述第一方向为所述质量元件的厚度方向，所述至少一个弹性元件的形心与所述质量元件的重心在第一方向上的距离不大于所述质量块厚度的1/3。

5.根据权利要求4所述的振动传感器，其特征在于，所述至少一个弹性元件的形心与所述质量元件的重心在第二方向上的距离不大于所述质量块边长或半径的1/3。

6.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述至少一个弹性元件包括第一弹性元件和第二弹性元件，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件与所述声学腔室对应的所述壳体结构或所述换能装置连接；

所述第一弹性元件和所述第二弹性元件在所述第一方向上相对于所述质量元件呈近似对称分布，其中，所述第一方向为所述质量元件的厚度方向，所述质量元件的上表面与所述第一弹性元件连接，所述质量元件的下表面与所述第二弹性元件连接。

7.根据权利要求6所述的振动传感器，其特征在于，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件的尺寸、形状、材质、或厚度相同。

8.根据权利要求6所述的振动传感器，其特征在于，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件为膜状结构，所述质量元件的上表面或下表面的尺寸小于所述第一弹性元件和所述第二弹性元件的尺寸。

9.根据权利要求8所述的振动传感器，其特征在于，所述第一弹性元件、所述第二弹性元件、所述质量元件以及与所述声学腔室对应的所述壳体结构或所述换能装置之间具有间隙，所述间隙中具有用于调节所述振动传感器的品质因子的填充物。

10.根据权利要求8所述的振动传感器，其特征在于，所述第一弹性元件和与所述声学腔室对应的所述壳体结构或所述换能装置之间形成的声学腔体的体积大于或等于所述第二弹性元件和与所述声学腔室对应的所述壳体结构或所述换能装置之间形成的第一声学腔体的体积。

11.根据权利要求8所述的振动传感器，其特征在于，所述质量元件的厚度为10um～1000um；所述第一弹性元件和所述第二弹性元件的厚度为0.1um～500um。

12.根据权利要求6所述的振动传感器，其特征在于，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件为柱状结构，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件分别沿着所述质量元件的厚度方向延伸并与所述壳体结构连接。