CN215573338U - 一种具有pvdf膜的传感器 - Google Patents
一种具有pvdf膜的传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215573338U CN215573338U CN202122134144.4U CN202122134144U CN215573338U CN 215573338 U CN215573338 U CN 215573338U CN 202122134144 U CN202122134144 U CN 202122134144U CN 215573338 U CN215573338 U CN 215573338U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal layer
- sensor
- pvdf film
- lower metal
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种具有PVDF膜的传感器，包括PVDF膜和放大器,所述PVDF膜的上下两面分别具有上金属层和下金属层，所述上金属层和下金属层上分别开设有若干通孔，所述放大器分别与所述上金属层和下金属层电性连接；上述一种具有PVDF膜的传感器的有益效果为：在PVDF膜的上下两面分别设置超薄的上金属层和下金属层，并在上金属层和下金属层上分别开设预设数量和大小的通孔，使整个具有PVDF膜的传感器的体积更加轻薄，质量小，灵敏度明显增加，使传感器的精度更高，适用于对传感器灵敏度要求更高的场景。
Description
技术领域
本实用新型涉及压电传感器的技术领域，特别是涉及一种具有PVDF膜的传感器。
背景技术
PVDF膜是一种具有压电特性的新型材料，它的主要特点是当膜体受到某种振动（声振动、机械振动、扭曲形变）的时候，能够将这些振动转换为相应的电信号，根据这一原理，可以设计以PVDF膜为基础材料的多款压电传感器，制成的传感器可任意角度弯折扭曲，使这些传感器可广泛应用于军事、工业、测量、电声技术等领域。
但是，目前制作的压电传感器有些质量较大，灵敏度一般，对一些对传感器的灵敏度要求比较高的场景无法满足使用者的要求。
实用新型内容
基于此，有必要针对PVDF膜的压电传感器有些质量较大，灵敏度一般的问题，提供一种具有PVDF膜的传感器。
一种具有PVDF膜的传感器，包括PVDF膜和放大器,所述PVDF膜的上下两面分别具有上金属层和下金属层，所述上金属层和下金属层上分别开设有若干通孔，所述放大器分别与所述上金属层和下金属层电性连接。
在其中一个实施例中，所述上金属层和下金属层分别热压于所述PVDF膜的上下两面。
在其中一个实施例中，所述上金属层和下金属层真空蒸镀于所述PVDF膜的上下两面。
在其中一个实施例中，所述上金属层和下金属层由低电阻率的金属材料制成。
在其中一个实施例中，所述放大器包括MOS管，电容C1、电容C2、电阻R1，电容C1和电阻R1的一端分别与MOS管的D极连接，电容C2与电容C1并联连接。
在其中一个实施例中，所述上金属层和下金属层的通孔由激光打孔的方式形成。
上述一种具有PVDF膜的传感器的有益效果为：在PVDF膜的上下两面分别设置超薄的上金属层和下金属层，并在上金属层和下金属层上分别开设预设数量和大小的通孔，使整个具有PVDF膜的传感器的体积更加轻薄，质量小，灵敏度明显增加，使传感器的精度更高，适用于对传感器灵敏度要求更高的场景。
附图说明
图1为本实用新型一实施例具有PVDF膜的传感器的爆炸结构示意图；
图2为图1本实用新型一实施例具有PVDF膜的传感器的装配结构示意图；
图3为图1本实用新型一实施例具有PVDF膜的传感器的放大器的电路图。
如附图所示，PVDF膜100、放大器200、上金属层300、下金属层400、通孔310。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2所示，一种具有PVDF膜的传感器，包括PVDF膜100和放大器200,所述PVDF膜100的上下两面分别具有上金属层300和下金属层400，所述上金属层300和下金属层400上分别开设有若干通孔310，所述放大器200分别与所述上金属层300和下金属层400电性连接。
在其中一个实施例中，所述上金属层300和下金属层400分别热压于所述PVDF膜100的上下两面。
在其中一个实施例中，所述上金属层300和下金属层400真空蒸镀于所述PVDF膜100的上下两面。
在其中一个实施例中，所述上金属层300和下金属层400由低电阻率的金属材料制成。
在其中一个实施例中，所述放大器200包括MOS管，电容C1、电容C2、电阻R1，电容C1和电阻R1的一端分别与MOS管的D极连接，电容C2与电容C1并联连接。
在其中一个实施例中，所述上金属层300和下金属层400的通孔310由激光打孔的方式形成。
上金属层300和下金属层400由低电阻率的金属材料制成。例如，金、银、铜。
实施例1：
设置PVDF膜100、上金属层300和下金属层400，上金属层300和下金属层400为超薄铜箔，上金属层300和下金属层400分别热压于PVDF膜100的上下两面。根据传感器的需要确定开设通孔310的数量和宽度，并使上金属层300和下金属层400的通孔310对称设置。从上金属层300和下金属层400上分别设置引线，引线与放大器200连接。
实施例2：设置PVDF膜100、上金属层300和下金属层400，上金属层300和下金属层400为通过真空蒸镀的方法蒸镀在PVDF膜100的上表面和下表面，根据传感器的需要确定开设通孔310的数量和宽度，并使上金属层300和下金属层400的通孔310对称设置。从上金属层300和下金属层400上分别设置引线，引线与放大器200连接。蒸镀在PVDF膜100上的上金属层300和下金属层400厚度只有几个微米，这样振动质量更轻，产品的灵敏度和频率特性更好，电信号输出幅度也就更大。
这样，一种具有PVDF膜的传感器的有益效果为：在PVDF膜100的上下两面分别设置超薄的上金属层300和下金属层400，并在上金属层300和下金属层400上分别开设预设数量和大小的通孔310，使整个具有PVDF膜的传感器的体积更加轻薄，质量小，灵敏度明显增加，使传感器的精度更高，适用于对传感器灵敏度要求更高的场景。
灵敏度：传统的压电片振动传感器的灵敏度（动电转换的效率）最高只有-75dB，而本技术发明可以达到-55dB，提升了近20dB。频率范围：传统的压电片振动传感器频率范围比较窄，主要集中在高频端，1500Hz~40kHz，本申请将频带响应宽提升至0～500MHz。声阻抗接近于人体组织和水，所以可用于医疗诊断测试的传感器。
如图3所示，进一步地，由于PVDF膜的输出阻抗很高，其输出阻抗是高阻抗信号，很难与现在的传感仪器所匹配，本申请采用了JFET放大和阻抗转换电路，将PVDF传感器输出的微弱的uV级别的信号放大至mV级别；高阻抗信号（大于100MΩ）转换为低阻抗（600~1200Ω）信号，这样就可以和几乎所有的传感放大器以及IC电路匹配。由PVDF传感器获得的振动信号传送给MOS管的栅极G，经JFET放大和阻抗转换后，从MOS管的漏极D输出，这个输出信号经电容C1、电阻R1、电容C2构成的Π型滤波器，滤除干扰信号，经OUT输送至整机电路的输入端。MOS管的源极是公共回路端。
进一步地，由于有的振动传感器的体积要求越来越小（2*1mm），所以上下电极的加工精度也要非常的高，上金属层300和下金属层400的通孔310由激光打孔的方式形成，以减轻传感器的振动质量，提升其振动灵敏度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种具有PVDF膜的传感器，其特征在于，包括PVDF膜和放大器,所述PVDF膜的上下两面分别具有上金属层和下金属层，所述上金属层和下金属层上分别开设有若干通孔，所述放大器分别与所述上金属层和下金属层电性连接。
2.根据权利要求1所述的具有PVDF膜的传感器，其特征在于，所述上金属层和下金属层分别热压于所述PVDF膜的上下两面。
3.根据权利要求1所述的具有PVDF膜的传感器，其特征在于，所述上金属层和下金属层真空蒸镀于所述PVDF膜的上下两面。
4.根据权利要求1所述的具有PVDF膜的传感器，其特征在于，所述上金属层和下金属层由低电阻率的金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的具有PVDF膜的传感器，其特征在于，所述放大器包括MOS管，电容C1、电容C2、电阻R1，电容C1和电阻R1的一端分别与MOS管的D极连接，电容C2与电容C1并联连接。
6.根据权利要求1所述的具有PVDF膜的传感器，其特征在于，所述上金属层和下金属层的通孔由激光打孔的方式形成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122134144.4U CN215573338U (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种具有pvdf膜的传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122134144.4U CN215573338U (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种具有pvdf膜的传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215573338U true CN215573338U (zh) | 2022-01-18 |
Family
ID=79847567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122134144.4U Active CN215573338U (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种具有pvdf膜的传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215573338U (zh) |
-
2021
- 2021-09-06 CN CN202122134144.4U patent/CN215573338U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3736436A (en) | Electret pressure transducer | |
| CN201403197Y (zh) | 电容式麦克风 | |
| TW200929852A (en) | A micro-electromechanical capacitive sensing circuit | |
| CN114305729A (zh) | 一种用于介入导管的触觉传感器 | |
| CN215573338U (zh) | 一种具有pvdf膜的传感器 | |
| CN116086593A (zh) | 一种基于n个谐响应mems敏感单元集成的声压振速fft传感器及其工作方法 | |
| CN113659955B (zh) | 一种可实现小波重构功能的声表面波放大器 | |
| US4559418A (en) | Ceramic microphone | |
| Hennion et al. | A new principle for the design of condenser electret transducers | |
| JPH05291877A (ja) | 変位比例型変換器の前置減衰器 | |
| US3076870A (en) | Sound transducer system | |
| Voorthuyzen et al. | Optimization of capactive microphone and pressure sensor performance by capacitor-electrode shaping | |
| US6916979B2 (en) | Electromechanical transducer and method for manufacturing an electromechanical transducer | |
| JP5609613B2 (ja) | 衝撃及び音響センサ | |
| CN214101696U (zh) | 一种骨传导麦克风 | |
| KR20020087204A (ko) | 금속 코팅된 이소불화비닐 필름을 진동판으로 사용한초소형 마이크로폰 | |
| CN203930059U (zh) | 一种基于机电复合压电薄膜的声音信号传输装置 | |
| KR20070115035A (ko) | 단일 지향성 음향센서 | |
| CN201657309U (zh) | 一种硅麦克风 | |
| CN221042805U (zh) | 一种用于自由场麦克风的前置放大器电路 | |
| JP2019202004A (ja) | 振動波形センサー及び振動波形センサーモジュール | |
| Barile et al. | Bioinspired Transducer and Second-Generation Voltage Conveyor for a SONAR System | |
| CN217788019U (zh) | 拾音装置以及弦乐器 | |
| KR20070072743A (ko) | 콘덴서 마이크로폰과 그를 실장하는 이동 통신 단말기 | |
| US20230123365A1 (en) | Sensor and sensor processing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220415 Address after: 516200 building a and B, Chang'an Zhong San Road, Shatian Town, Huiyang District, Huizhou City, Guangdong Province Patentee after: Guangdong Daxin Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 516081 Yongchang Group Co., Ltd., Xiangshuihe Industrial Park, West District, Dayawan District, Huizhou City, Guangdong Province Patentee before: Zhuang Zhanti |
|
| TR01 | Transfer of patent right |