[发明专利]压电式传感器标定装置、方法及振动传感器

说明书

本申请实施例公开了一种压电式传感器标定装置、方法及振动传感器，其中振动传感器包括：壳体；悬臂梁，其一端与壳体的侧壁固定，悬臂梁的相对的第一表面和第二表面上分别贴附有第一压电材料层和第二压电材料层，第一压电材料层与第二压电材料层并联或串联；质量块，其与悬臂梁的另一端固定；第一感应线圈，其与壳体的顶部连接，用于通电时吸附质量块，以使悬臂梁向第一感应线圈方向弯曲；第二感应线圈，其与壳体的底部连接，用于通电时吸附质量块，以使悬臂梁向第二感应线圈方向弯曲；信号输出电路，其用于与压电材料层连接，以输出压电材料层随悬臂梁弯曲产生的电信号。本申请实施例的振动传感器标定方便，可实现振动传感器现场自标定。

技术领域

本申请涉及压电材料层技术领域，具体涉及一种压电式传感器标定装置、方法及振动传感器。

背景技术

本申请对于背景技术的描述属于与本申请相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本申请的申请内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本申请在首次提出申请的申请日的现有技术。

压电式传感器作为一种动态应变传感器应用十分广泛，以压电薄膜为例，广泛用于医用传感器以及振动传感器等。一般来说压电式传感器需要进行标定。如压电薄膜材料具有蠕变特性，传感器性能参数会随时间与温度发生变化，因此需要对压电材料层传感器进行标定。

以往标定方法多在实验室利用霍普金森杆对其进行标定，实验方法较为精密，一般非技术人员难以实现，并且无法在现场对其进行标定。对于使用状态中的振动传感器无法实现在线自标定。

发明内容

本申请实施例提供了一种压电式传感器标定装置、方法及振动传感器，能够方便对振动传感器进行标定。

第一方面，本申请实施例提供了一种振动传感器，包括：

壳体；

悬臂梁，其一端与所述壳体的侧壁固定，所述悬臂梁具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述壳体的顶面，所述第二表面朝向所述壳体的底面，所述第一表面贴附有第一压电材料层，所述第二表面贴附有第二压电材料层，所述第一压电材料层与所述第二压电材料层并联或串联；

质量块，其与所述悬臂梁的另一端固定；

第一感应线圈，其与所述壳体的顶部连接，用于通电时吸附所述质量块，以使所述悬臂梁向所述第一感应线圈方向弯曲；

第二感应线圈，其与所述壳体的底部连接，用于通电时吸附所述质量块，以使所述悬臂梁向所述第二感应线圈方向弯曲；

信号输出电路，其用于与并联或串联的所述第一压电材料层和所述第二压电材料层连接，以输出并联或串联的所述第一压电材料层和所述第二压电材料层随所述悬臂梁弯曲产生的电信号。

可选实施例中，所述悬臂梁为铍青铜片。

可选实施例中，所述信号输出电路包括电荷放大器，所述电荷放大器用于将并联或串联的所述第一压电材料层和所述第二压电材料层随所述悬臂梁弯曲产生的电荷转换为电压信号输出。

第二方面，本申请实施例提供了一种上述任一实施例所述的振动传感器的标定方法，所述方法包括：

将质量块吸附至所述第一感应线圈后释放，使被释放的质量块带动所述悬臂梁产生第一振动；

获取第一电压信号，所述第一电压信号为所述压电材料层基于所述第一振动产生；

将质量块吸附至所述第二感应线圈后释放，使被释放的质量块带动所述悬臂梁产生第二振动；

获取第二电压信号，所述第二电压信号为所述压电材料层基于所述第二振动产生；