[发明专利]一种万向振动阈值传感器及其3D打印制备方法

摘要

本发明提供了一种万向振动阈值传感器及其3D打印制备方法，其中半球形的可动质量块电极分别与蛇形弹簧一端连接，弹簧另一端与弹簧支撑柱相连接并将可动质量块电极悬空于固定电极之上，弹簧支撑柱设置于绝缘衬底边缘并均匀分布在可动质量块电极周围，固定电极固定在绝缘衬底上，固定电极的半球状凹陷与可动质量块电极之间有一定距离，固定电极与可动质量块电极之间的电极间隙呈半球形沟道，外界振动达到阈值后，两电极之间被接通，并实现多个方向的敏感，器件除绝缘衬底外全部由3D打印的导电金属结构组成。此发明实现了振动阈值传感器对‑Z方向和半球面内所有方向上的加速度冲击反应敏感。

主权项

一种万向振动阈值传感器的3D打印制备方法，其特征在于：所述万向振动阈值传感器，包括：可动质量块电极、固定电极、蛇形弹簧、弹簧支撑柱和绝缘衬底，其中：可动质量块电极与蛇形弹簧的一端相连，蛇形弹簧另一端与弹簧支撑柱相连并将可动质量块电极悬空于带半球状凹陷的固定电极之上，弹簧支撑柱固定于绝缘衬底上并分别位于可动质量块电极的四周；带半球状凹陷的固定电极固定在绝缘衬底上，固定电极与可动质量块电极之间的电极间隙呈半球形沟道，该种结构的固定电极在传感器受到超过阈值的加速度冲击时，实现振动阈值传感器的更多方向的敏感；所述制备方法包括如下步骤：首先通过SolidWorks机械制图软件建模；其次，再将建成的三维模型分区成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印；最后，打印机通过读取文件中的截面信息，在模型中图形区域打印导电金属墨材料，在图形外的区域打印可溶性支撑层材料，将这些截面逐层打印出来，将各层截面以各种方式粘合起来，再将可溶性支撑层材料去除掉，从而制造出所述的万向振动阈值传感器结构。