如前所述,其他材料也可以作成電極,如:導(dǎo)電膠或發(fā)泡材料。在某些情況下,采用穿過膠層的容性偶合也是可行的,允許某些特殊傳感器的設(shè)計方案沒有任何引線接出。
壓電膜傳感器引線連接技術(shù)
引言
如何實現(xiàn)壓電膜的可靠連接,這是客戶們最經(jīng)常提出的問題之一。為此,MSI公司極為關(guān)注對壓電膜簡化連接技術(shù)的開發(fā)。今天,我們向客戶提供的大部分傳感器件,均加了引線。本文的目的就在于分析和討論已有的接線方案。
有些最方便的連接技術(shù)需要MSI采用在壓電膜的一面或二面上印成一定圖形的電極,在生產(chǎn)中為滿足用戶的要求,這總是可以做到的。在本文的末尾,還提供了一種可以達(dá)到同樣效果的簡單方法。概括地說,圖形電極在壓電膜傳感器制作中可采用絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電油墨、金屬掩模噴鍍沉積或照相制版技術(shù)進(jìn)行化學(xué)蝕刻成形。
目標(biāo)
這里所考慮的是針對引線連接方法所期望的設(shè)計目標(biāo)。并非采用任何一種技術(shù)就可以實現(xiàn)一切目標(biāo)的。設(shè)計者應(yīng)明確最重要的目標(biāo),并相應(yīng)地選定合適的連接方案。
· 高導(dǎo)電能力/低電阻~意想不到的是,對大部分壓電應(yīng)用而言,高的導(dǎo)電能力的連接,并非是特別重要的參數(shù)。壓電傳感器件往往是用在高阻抗電路之中,在該類電路中有幾個歐姆的電阻通常并不影響性能。然而,比較重要的卻是它的穩(wěn)定性,就是說,在使用之中,電阻不應(yīng)起伏變化,因為它會引入電噪聲源。
· 低質(zhì)量~當(dāng)壓電膜固定在機(jī)械支持結(jié)構(gòu)上時,這是特別重要的。在撓性結(jié)構(gòu)上連接點質(zhì)量的機(jī)械振動產(chǎn)生的聲效應(yīng)是驚人的。
· 小斷面~壓電膜的不少應(yīng)用都來自它的低厚度這一長處,采用大端子妨礙這一長處的發(fā)揮通常是被禁止的。如果壓電膜包括連接件不能與接觸表面貼緊,接觸振動傳感器就可能有不同的諧振。柔順性~這也是一個必須與壓電膜柔順性相一致的特性。具有一定的柔順性在很多應(yīng)用場合有優(yōu)勢。
· 小面積~好的壓電器件很可能是作為“點”接受器使用的。對小壓電有效工作面積(上、下導(dǎo)電極完全重疊)可以制成偏位的或錯開的引線連接焊片。上、下焊片相互錯開并彼此相對(在厚度方向看)。這樣就使精確定義的有效面積(重疊的電極)通過非壓電導(dǎo)電圖形(錯開的引腳)引至遠(yuǎn)處的連接點,這便是對“小”器件常采用的技術(shù)。
· 機(jī)械強(qiáng)度~傳感器最常承受最大應(yīng)力的地方就在連接點附近,有些是偶然的(插拔電纜),有些是設(shè)計造成的。總之,錯開焊片處采用壓接端子,空心鉚釘或?qū)嵭你T釘?shù)拇┻^壓電膜的連接方法均具有最好的抗應(yīng)變能力。為改善穿透連接的強(qiáng)度,通常引線連接點都用聚酯片加強(qiáng)。
· 長期穩(wěn)定性~包括所有常用的環(huán)境參數(shù)。大部分連接件均具有極長的壽命(壓接端子,空心鉚釘及導(dǎo)電橡膠接頭等)。其他的有比較有限的存儲壽命(導(dǎo)電膠)。
· 使用簡便~當(dāng)產(chǎn)品批量生產(chǎn)時,這一點尤為重要。很多連接技術(shù)都是由半自動設(shè)備實現(xiàn)的,便于批量生產(chǎn)(壓接端子和空心鉚釘),其他的多為勞動密集型(導(dǎo)電膠)。
· 電氣強(qiáng)度 ~這是一個涉及電驅(qū)動(高壓)元件的問題,如揚(yáng)聲器和執(zhí)行器。
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