[发明专利]基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器有效

专利信息
申请号: 202110181193.5 申请日: 2021-02-08
公开(公告)号: CN112986619B 公开(公告)日: 2023-03-14
发明(设计)人: 王军波;刘博文;陈德勇;许超;梁天;齐文杰;佘旭 申请(专利权)人: 中国科学院空天信息创新研究院
主分类号: G01P15/08 分类号: G01P15/08;G01V1/18
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 任岩
地址: 100190 *** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 基于 小型化 平面 电极 电化学 角加速度 传感器
【说明书】:

一种基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器,该电化学角加速度传感器包括环形流道,其内部设有电解质溶液;平面电极,设置在环形流道上;以及电源,与平面电极连接。本发明公开两种基于平面电极的传感器封装方法和利用其的电化学角加速度传感器,不仅解决了电解液密封和电极引线的问题,保证了器件的长期稳定性,且由于采用了小型化的平面电极,使得大规模制造电化学角加速度传感器成为可能。

技术领域

本发明主要涉及地震检波器技术领域,同时涉及一种基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器。

背景技术

角振动是自然界最基本的运动形式之一,广泛存在于客观世界。角加速度是描述角振动的关键参数,低频角加速度的准确测量在地震监测、工程探测和导航定位系统应用等领域具有重要意义。

目前,已有的角加速度传感器主要包括基于固体惯性质量和液体惯性质量两种类型。其中基于固体惯性质量的角加速度传感器主要采用电容换能和动圈磁感应换能的原理检测环境角振动。但是,这种类型的传感器存在制作工艺复杂、抗冲击性能差、体积大等一系列问题。更重要的是,这类角加速度传感器的低频带宽不能满足上述地震监测等领域的应用要求。

近年来,基于液体惯性质量的角加速度传感器因其具有无精密机械部件、低频性能好等特点逐渐成为研究的热点,目前基于液体惯性质量的角加速度传感器的研究主要包括分子液环式角加速度传感器和电化学角加速度传感器。其中,分子液环式角加速度传感器基于界面双电层效应来实现对输入角加速度信号的检测,但是由于其极低的灵敏度无法满足上述领域的应用需求。而电化学角加速度传感器不同于上述传感器,其换能原理主要是依靠电极表面发生的氧化还原反应,在其反应过程中由于法拉第增益放大原理,具有更高的灵敏度和更好的低频特性,非常适合低频角加速度信号的检测。其中,敏感电极是电化学角加速度传感器的主要组成元件,可以分为体电极结构和平面电极两种结构。

目前,基于体电极结构的电化学角加速度传感器主要基于传统加工工艺的铂网电极结构,但是由于该电极结构复杂的制造工艺(比如,集成度低和敏感电极参数可调范围有限等),严重制约了传感器性能的进一步优化。相对于体电极结构存在的问题,基于平面电极结构的电化学角加速度传感器具有制作工艺简单、电极集成度高、参数调整方便等优点。

基于平面电极结构的电化学角加速度传感器虽然相对于体电极结构器件,具有制作工艺简单、电极集成度高、参数调整方便等优点。但是,由于平面电极结构只能通过纵向地插入到流道管中,在以往的器件中无法解决其电解液密封和电极引线的问题,没有得到广泛的应用。而将基于MEMS平面电极的敏感单元结构作为了封装外壳的一部分的封装方法,虽然解决了密封性的问题,但是由于电极面积过大,无法实现电极的大规模制备。因此,研制一种既可以解决平面电极结构传感器的密封性和引线问题,且可以实现批量化生产的电化学角加速度传感器,对于传感器的进一步优化和广泛应用具有重要的意义,但是目前仍没有研究和报道。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的之一在于提出一种基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器,以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的,本发明提供了一种基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器,包括:

环形流道,其内部设有电解质溶液;

平面电极,设置在环形流道上;以及

电源,与平面电极连接。

基于上述技术方案可知,本发明的基于小型化平面电极的电化学角加速度传感器相对于现有技术至少具有以下优势之一或一部分:

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院空天信息创新研究院,未经中国科学院空天信息创新研究院许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202110181193.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top