專利名稱：一種永磁式碰撞傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子元器件技術領域，特別是一種永磁式碰撞傳感器，可用于對碰撞強度的準確檢測。
背景技術：
碰撞傳感器可以檢測碰撞強度，當碰撞強度達到危險閾值時，通過金屬電極的吸合與斷開實現電路的開關切換而發(fā)出信號，從而保護車輛乘員或儀器設備，因此碰撞傳感器在汽車、通訊、宇航、自動檢測儀器等系統中具有廣泛需求?，F有碰撞傳感器技術中，大部分采用磁體吸附金屬球的方式，依靠永磁體對軟磁金屬球的吸合作用來使觸點保持斷開狀態(tài)，當碰撞發(fā)生時的慣性力大于磁體的吸合力時， 軟磁金屬球會撞向機械觸點，導通電路。然而由于碰撞過程中傳感器結構的彈性恢復力或碰撞接觸力使得觸點難以穩(wěn)定接觸，容易造成觸點接觸時間短或觸點接觸不穩(wěn)定的現象。 如專利CN01268160中所述的碰撞傳感器，這種傳感器主要依靠磁體所吸附的鋼球碰撞觸點來導通電路，容易發(fā)生回彈，不能使觸點保持穩(wěn)定接觸狀態(tài)。又如專利CN1852815A中所述的傳感器，主要利用電磁渦流效應來感應碰撞引起的磁場變化，進而借助CPU計算碰撞強度。這種傳感器只有在外界持續(xù)供電的情況下才能正常工作，而且在碰撞過程中極容易使其供電系統受到影響而無法準確感應，既增加了傳感器的結構復雜性，增加了能耗，又降低了傳感器的抗干擾能力。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種永磁式碰撞傳感器，以實現對碰撞強度的準確檢測，維持觸點接觸后的穩(wěn)定，增強抗干擾能力和降低能耗。為實現上述目的，本發(fā)明的永磁式碰撞傳感器，包括質量塊、外殼、固定磁塊和固定觸點，其特征在于，固定觸點由左固定觸點和右固定觸點組成，設置在動觸點的下方并與外殼相連接；質量塊上固定有動磁塊和動觸點，質量塊通過柔性梁與外殼相連接；固定磁塊設置在動磁塊的右下方并與外殼相連接；當外界碰撞產生的慣性力達到設定的危險閾值時，質量塊帶動動觸點分別與左固定觸點和右固定觸點迅速接觸。所述的動磁塊固定在質量塊的右側，動觸點固定在質量塊下部，質量塊沿豎直方向運動。所述的柔性梁由上層柔性梁和下層柔性梁組成，一端固定于外殼上，另一端與質量塊相連接，組成懸臂梁結構。所述的外殼為絕緣材料，內部填充阻尼物質，固定磁塊連接在該外殼的內部右側， 固定觸點連接在外殼的內下方。所述的動磁塊與固定磁塊之間在垂直方向和水平方向上設有間隙，質量塊沿豎直方向運動過程中，動磁塊與固定磁塊之間的垂直距離保持不變。所述的動觸點接觸固定觸點時，動觸點作為連接橋，導通左固定觸點和右固定觸點所連接的外部電路。本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點1)本發(fā)明由于將柔性梁一端固定于外殼上，另一端與質量塊相連接，組成懸臂梁結構，因而當外界碰撞產生的慣性力達到危險閾值時，能夠通過懸臂式結構的垂直運動，帶動質量塊上的動觸點迅速與固定觸點接觸，導通固定觸點所連接的外部電路，實現碰撞強度的準確檢測。2)本發(fā)明由于將固定磁塊設置在動磁塊的右下方組成永磁組合結構，通過永磁組合結構產生的永磁吸合力使動觸點與固定觸點接觸后無需外界供能就能保持穩(wěn)定，有效地提高了傳感器的抗干擾能力，解決了觸點接觸后保持穩(wěn)定和降低能耗的問題。3)本發(fā)明可根據外界碰撞強度的不同，通過選擇不同電磁性能的固定磁塊和動磁塊，以及不同彈性系數的柔性梁，能夠滿足不同應用場合的使用要求。4)本發(fā)明的碰撞傳感器包括零件數目少，結構簡單，易于裝配，適合大批量生產。
圖1是本發(fā)明處于“開”狀態(tài)的結構圖；圖2是本發(fā)明處于“關”狀態(tài)的結構圖。
具體實施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的結構做進一步描述參照圖1，本發(fā)明包括質量塊1、柔性梁2、外殼3、動磁塊4、固定磁塊5、動觸點6 和固定觸點7。其中柔性梁2為雙層柔性梁，由上層柔性梁加和下層柔性梁2b組成；外殼 3為常見的具有絕緣性質的工程材料，如橡膠，有機玻璃，TPEE等，內部填充阻尼物質；動觸點6和固定觸點7由具有導電性的合金材料制成，如銅，鋁，金等；固定觸點7由左固定觸點 7a和右固定觸點7b組成。上層柔性梁加和下層柔性梁2b —端固定在外殼3上，另一端與質量塊1連接，組成懸臂梁結構，當外界碰撞產生的慣性力達到設定的危險閾值時，上層柔性梁加和下層柔性梁2b發(fā)生彎曲變形；質量塊1受到慣性力作用時沿豎直方向運動，動磁塊4固定在質量塊1的右側，動觸點6固定在質量塊1的下部；固定磁塊5設置在動磁塊4的右下，并連接在外殼3的內部右側，固定磁塊5與動磁塊4之間在垂直方向和水平方向上設有間隙，質量塊1沿豎直方向運動過程中，固定磁塊5與動磁塊4之間的垂直距離保持不變，組成永磁組合結構；左固定觸點7a和右固定觸點7b設在動觸點6的下方，并連接在外殼3的內下方， 當動觸點6在質量塊1的帶動下與左固定觸點7a和右固定觸點7b接觸時，動觸點6作為連接橋，導通左固定觸點7a和右固定觸點7b所連接的外部電路，組成橋接式觸點結構。通過上層梁加和下層梁2b的支撐作用，動觸點6與左固定觸點7a和右固定觸點 7b保持斷開狀態(tài)，使本發(fā)明處于“開”狀態(tài)。當外界碰撞產生的慣性力達到設定的危險閾值時，上層柔性梁加和下層柔性梁 2b發(fā)生彎曲變形，質量塊1因慣性力作用做豎直運動，帶動動觸點6分別與左固定觸點7a 和右固定觸點7b迅速接觸，此時動觸點6作為連接橋，導通左固定觸點7a和右固定觸點7b 所連接的外部電路，并依靠動磁塊4與固定磁塊5之間的永磁吸合力作用保持接觸穩(wěn)定，使本發(fā)明處于“關”狀態(tài)，如圖2所示。
權利要求1.一種永磁式碰撞傳感器，包括質量塊(1)、外殼⑶、固定磁塊(5)和固定觸點(7)， 其特征在于，固定觸點(7)由左固定觸點(7a)和右固定觸點(7b)組成，設置在動觸點(6) 的下方并與外殼C3)相連接；質量塊(1)上固定有動磁塊(4)和動觸點(6)，質量塊(1)通過柔性梁O)與外殼C3)相連接；固定磁塊( 設置在動磁塊的右下方并與外殼(3) 相連接，組成永磁組合結構；當外界碰撞產生的慣性力達到設定的危險閾值時，質量塊(1) 帶動動觸點(6)分別與左固定觸點(7a)和右固定觸點(7b)迅速接觸。
2.根據權利要求1所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于動磁塊(4)固定在質量塊 (1)的右側，動觸點(6)固定在質量塊(1)下部，質量塊(1)沿豎直方向運動。
3.根據權利要求1所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于柔性梁O)由上層柔性梁 (2a)和下層柔性梁Qb)組成，一端固定于外殼(3)上，另一端與質量塊⑴相連接，組成懸臂梁結構。
4.根據權利要求1所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于外殼C3)為絕緣材料，內部填充阻尼物質。
5.根據權利要求1或4所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于固定磁塊( 連接在外殼(3)的內部右側，固定觸點(7)連接在外殼(3)的內下方。
6.根據權利要求1所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于動磁塊(4)與固定磁塊(5) 之間在垂直方向和水平方向上設有間隙，質量塊(1)沿豎直方向運動過程中，動磁塊(4)與固定磁塊( 之間的垂直距離保持不變。
7.根據權利要求1所述的永磁式碰撞傳感器，其特征在于動觸點(6)接觸固定觸點 (7)時，動觸點(6)作為連接橋，導通左固定觸點(7a)和右固定觸點(7b)所連接的外部電路。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁式碰撞傳感器，主要解決現有技術中磁吸式碰撞傳感器存在對碰撞檢測不準確，觸點接觸后穩(wěn)定性差，抗干擾能力差和需要外界持續(xù)供能的問題。該傳感器包括外殼(3)、柔性梁(2)和質量塊(1)組成的懸臂梁結構，動磁塊(4)和固定磁塊(5)組成的永磁組合結構，動觸點(6)和固定觸點(7)組成的橋接式觸點結構。當碰撞強度達到危險閾值時，質量塊(1)在柔性梁(2)帶動下做豎直運動，并帶動動觸點(6)與固定觸點(7)接觸，觸后依靠永磁吸合力維持接觸穩(wěn)定。該傳感器具有檢測準確、觸后維持穩(wěn)定和功耗低的特點?？勺鳛殛P鍵感應元件應用于車輛安全系統、電子設備保護系統以及航空航天的保護系統中。
文檔編號G01P15/135GK201984083SQ20112007450
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者李娜, 楊銀堂, 王洪喜, 賈建援, 趙劍, 馬莉 申請人:西安電子科技大學