[实用新型]一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器

说明书

本实用新型公开了一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器，属于测量测试技术领域。针对压电加速度传感器中质量块生产成本高的问题，本实用新型提供一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器，包括中心柱，由内到外依次设置于所述中心柱外侧的压电元件、内质量块组、外质量块组和紧固圈，所述内质量块组包括与所述压电元件数量相匹配的质量块Ⅰ，所述外质量组包括一个质量块Ⅱ，所述质量块Ⅱ设置于所述内质量块组的外侧。本实用新型通过将常规的单个质量块组转换为两个质量块组的组合，也即将单一质量块分解为多个质量块的组合，使得质量块的总品种减少，改定制化加工安装为组合安装，实现质量块的大批量加工，降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及测量测试技术领域，尤其涉及一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器。

背景技术

压电加速度传感器属于惯性式传感器，是利用压电材料，例如压电陶瓷、压电晶体的压电效应，在加速度传感器受振时，质量块加在压电元件(由压电材料制成)上的力也随之变化，当被测振动频率远低于加速度传感器的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。

如图1-图3所示，现有的压电加速度传感器的剪切敏感芯体按压电材料的结构设计一般有平行(2片陶瓷)、三角(3片陶瓷120度分布)及环形(1片圆管形)设计。压电陶瓷的工作原理，当压电陶瓷受到外来力F作用后，便会产生与力成正比的电压，可以用以下表达式标识，其中d为常数。根据牛顿第二定律，力可以是质量与加速度的乘积，当质量一定，则电压与加速度成正比。

V＝d*F＝d*m*a

以上表达式便是加速度传感器的基本工作原理。

通常平行或三角剪切设计中每一片压电陶瓷都有一块相对应的质量块与其紧密结合。通常平行和三角剪切的设计特点是质量块质量是单独唯一的，对不同质量要求的质量块一般是通过改变质量块的特性(例如尺寸和材料)得以实现，所以对系列产品(不同灵敏度的传感器)，则要求每种灵敏度配质量不同的质量块，即都是配用各自独立的质量块，为定制化加工安装。但质量块的成型加工手段是线切割，且都需要平面研磨，同时因为品种繁多，无法大批量生产，所以是典型小批量高成本零件。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。

实用新型内容

为了解决相关的压电加速度传感器中质量块生产成本高的问题，本实用新型提供一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器。所述技术方案是：

一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器，包括中心柱，由内到外依次设置于所述中心柱外侧的压电元件、内质量块组、外质量块组和紧固圈，所述内质量块组包括与所述压电元件数量相匹配的质量块Ⅰ，所述外质量组包括一个质量块Ⅱ，所述质量块Ⅱ设置于所述内质量块组的外侧。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述质量块Ⅰ背离所述压电元件的表面形状与所述质量块Ⅱ朝向所述质量块Ⅰ的表面形状相适配。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述质量块Ⅱ为圆环状，所述质量块Ⅱ套设于所述内质量块组的外侧。

另一技术方案是：

一种质量块组合型平行或三角剪切压电加速度传感器，包括中心柱，由内到外依次设置于所述中心柱外侧的压电元件、内质量块组、外质量块组和紧固圈，所述内质量块组包括与所述压电元件数量相匹配的质量块Ⅰ，所述外质量组包括嵌套设置的至少两个质量块Ⅱ，至少两个所述质量块Ⅱ由内到外依次设置于所述内质量块组的外侧。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述质量块Ⅰ背离所述压电元件的表面形状与相邻所述质量块Ⅱ朝向所述质量块Ⅰ的表面形状相适配。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述质量块Ⅱ为圆环状，至少两个所述质量块Ⅱ由内到外依次套设于所述内质量块组的外侧。

另一技术方案是：