[发明专利]磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器

权利要求书

1.一种磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，包括两个磁致伸缩片(2)、音叉谐振器、固支结构、振荡电路以及频率检测单元，其中，所述音叉谐振器的两端分别与对应的磁致伸缩片(2)的一端连接；所述音叉谐振器与磁致伸缩片(2)固定在固支结构内；

所述音叉谐振器与振荡电路连接构成振荡电路环路，振荡电路自激振荡,并根据音叉谐振器谐振频率输出振荡信号，所述音叉谐振器根据振荡信号发生谐振；

所述频率检测单元用于检测音叉谐振器谐振频率。

2.根据权利要求1所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述音叉谐振器为金属音叉谐振器(1)，所述金属音叉谐振器(1)振动梁上设有压电驱动单元(3)、压电检测单元(4)，振荡电路输入端与压电检测单元(4)的电极连接，输出端与压电驱动单元(3)的电极连接；所述压电驱动单元(3)用于将金属音叉谐振器(1)产生的谐振频率机械信号转换为谐振频率电信号；所述压电驱动单元(3)用于将振荡电路产生的振荡信号转换为振荡机械信号。

3.根据权利要求2所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述振动梁为二梁谐振结构，所述压电驱动单元(3)、压电检测单元(4)均粘贴在二梁谐振结构的外侧面。

4.根据权利要求2所述的基于数字频率输出的音叉谐振式磁传感器，其特征在于，所述振动梁为三梁谐振结构，所述压电驱动单元(3)、压电检测单元(4)均粘贴在所述三梁谐振结构中间梁的上表面或下表面的两端。

5.根据权利要求2所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述压电驱动单元(3)、压电检测单元(4)均为具有压电效应的压电片。

6.根据权利要求1所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述音叉谐振器为石英音叉谐振器(10)，所述石英音叉谐振器(10)表面镀有电极，石英音叉谐振器(10)通过两个电极与振荡电路连接构成振荡电路环路。

7.根据权利要求1所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述固支结构包括封装外壳(8)以及一块垫块(5)，所述音叉谐振器与磁致伸缩片(2)通过垫块(5)固定在封装外壳(8)凹槽内。

8.根据权利要求7所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述垫块(5)上设有一凹槽，所述任意一个磁致伸缩片的另一端卡入垫块(5)的凹槽中，所述封装外壳(8)一侧开有螺纹孔，垫块(5)通过紧固螺钉(6)和碟簧(7)与螺纹孔紧固。

9.根据权利要求1所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述固支结构为一基座(11)，所述基座(11)两端设有凹槽，所述两个磁致伸缩片(2)的另一端分别固定在凹槽中，并分别在两个磁致伸缩片(2)位于凹槽内的端口上固定一压片(9)。

10.根据权利要求1所述的磁致伸缩/谐振器串联复合的谐振式磁传感器，其特征在于，所述频率检测单元与振荡电路输出端连接。