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用于压电陶瓷传感器的保护电极

阅读:781发布:2020-07-24

专利汇可以提供用于压电陶瓷传感器的保护电极专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及壳体中的压电陶瓷 传感器 ,其具有层(3),优选由压电材料构成的PZT层,在所述层的两面上各有一个传感器 电极 (2),并且两个传感器电极(2)分别与一个极(5,6)相连。为了在壳体和传感器电极(2)之间不产生能够实现经由表面导出电荷的电势差,根据本发明提出:层(3)在层(3)的至少一面上超出传感器电极(2),并且以隔离间距(7)包围传感器电极(2)的 保护电极 (1)布置在层(3)的超出传感器电极(2)的部分上。,下面是用于压电陶瓷传感器的保护电极专利的具体信息内容。

1.壳体中的压电陶瓷传感器,具有层(3)、优选由压电材料构成的PZT层,在所述层的两面上各有一个传感器电极(2),并且两个传感器电极(2)分别与一个极(5,6)相连,其特征在于,所述层(3)在所述层(3)的至少一面上超出传感器电极(2),并且以隔离间距(7)包围传感器电极(2)的保护电极(1)布置在所述层(3)的超出传感器电极(2)的部分上。
2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,不仅传感器电极(2)而且保护电极(1)由烧结浆构成。
3.根据权利要求1或2所述的传感器,其特征在于,传感器电极(2)仅仅覆盖层(3)的内半径,并且保护电极(1)以隔离间距(7)同轴包围传感器电极(2)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器,其特征在于,层(3)圆形地构造,并且由基于多晶电性锆酸铅的陶瓷构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器,其特征在于,保护电极(1)位于层(3)的两面上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器,其特征在于,保护电极(1)仅仅位于层(3)的一面上。
7.根据权利要求6所述的传感器,其特征在于,在没有配备保护电极(1)的另一面上,传感器电极(2)完全覆盖层(3)。
8.将权利要求1至7中任一项所述的传感器用于测量压
9.将权利要求7所述的传感器用于汽车喷油器之中。

说明书全文

用于压电陶瓷传感器的保护电极

技术领域

[0001] 本发明涉及壳体中的压电陶瓷传感器,其具有由压电材料构成的层,在所述层的两面上各有一个传感器电极,并且两个传感器电极分别与一个极相连。

背景技术

[0002] 这样的传感器例如用于测量压。所述传感器是扁平的并且非常精确。
[0003] 缺点是在传感器电极和壳体之间形成电势差,该电势差能够实现经由表面导出电荷。于是传感器的精度受到限制。

发明内容

[0004] 本发明的任务在于,改进根据权利要求1的前序部分的压电陶瓷传感器,使得在壳体与传感器电极之间不产生以下电势差,该电势差能够实现经由表面导出电荷。
[0005] 按照本发明,该任务通过以下来解决,即在层的至少一面上,该层超出传感器电极,并且在该层的超出传感器电极的部分上布置有以隔离间距包围传感器电极的保护电极。在一个保护电极或多个保护电极上感生与传感器电极上相同的电荷,因此不产生以下电势差,该电势差能够实现经由表面导出电荷。保持通过体积的放电,其中体积电阻如此大,使得不影响测量。因此保护电极用来防止传感器壳体与传感器电极之间的电压平衡。利用该传感器能够测量微米和亚微米范围内的最小变形。保护电极在此防止导出电荷。
[0006] 尽管在浇注物中阻隔传感器也可能在表面上出现的湿气导致尤其压电材料中的电导率提高。但是因为保护电极和传感器电极之间的电势差等于零,所以在保护电极和传感器电极之间也不进行电压平衡。
[0007] 优选地,不仅传感器电极、而且保护电极由烧结浆构成。
[0008] 在一种优选实施方式中,传感器电极仅仅覆盖层的内半径,并且保护电极以隔离间距同轴包围传感器电极。该同轴实施方式需要最小的结构空间。
[0009] 优选地,层圆形地构造,并且由基于多晶电性锆酸铅(PZT)的陶瓷构成。
[0010] 在一种实施方式中,保护电极位于层的两面上。该实施方式以最佳效果防止电势差。
[0011] 在一种替代的实施方式中,保护电极仅仅位于层的一面上。在此,传感器电极在没有配备保护电极的另一面上优选地完全覆盖所述层。在该实施方式中也防止电势差。
[0012] 优选地,将根据本发明的传感器用来测量压力,有利地用在汽车喷油器中。

具体实施方式

[0013] 图1以俯视图示出根据本发明的压电陶瓷传感器的一种实施方式,并且图2以侧视图示出该传感器。层3(在该实施方式中被实施为圆盘)由基于多晶铁电性锆钛酸铅的压电陶瓷材料构成。利用该层3在两面分别烧结一个传感器电极2,其中传感器电极2仅仅覆盖层3的内半径,就是说层3呈环状越过层3向外伸出。在这个越过层3向外伸出的环形区域上,将保护电极1以相对于传感器电极2的隔离间距7布置在层3的两面上。保护电极1环形地构造,并且在该实施方式中不仅位于层3上方,而且位于其下方。图1以俯视图示出根据图2的传感器。很好地可以看出,环形保护电极1以隔离间距7同轴包围传感器电极2。层3的两面上的传感器电极2分别与一个极5、6相连。因为在传感器电极2和保护电极1之间没有电势差,所以也不发生电荷流失。如果对传感器施加力4(参考图2),则该传感器缩短或弯曲,并且可以利用该传感器测量该缩短或弯曲。
[0014] 在图3和图4中示出根据本发明的压电陶瓷传感器的一种替代的实施方式。图3以俯视图并且图4以侧视图示出该替代的传感器。保护电极1所在的顶面9与根据图1和图2的实施方式相同地构造。因此图3与图1相同。然而在该实施方式中,传感器的底面8整面地构造为传感器电极2,即在传感器的底面8上不存在与顶面9上一样的保护电极1。
[0015] 在根据本发明的传感器的两种实施方式中,该传感器被(图中没有示出的)壳体包围。壳体也可以是注塑成型的塑料。可以利用隔离层覆盖保护电极1进行隔离。保护电极1优选地由所施加的烧结的银浆构成。
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