伸縮薄膜3、平面螺旋線圈4、電路板7和殼體10 ;保護(hù)罩蓋I在殼體10的圓口上，將永磁圓環(huán)2、超磁致伸縮薄膜3、平面螺旋線圈4、電路板7封裝固定在殼體10內(nèi)，且超磁致伸縮薄膜3貼在永磁圓環(huán)2的圓口表面上；永磁圓環(huán)2、超磁致伸縮薄膜3和平面螺旋線圈4平行且中心軸線重合；電路板7上設(shè)計(jì)有電橋電路70 ;平面螺旋線圈4經(jīng)導(dǎo)線接電橋電路70的輸入端；當(dāng)有聲音信號(hào)時(shí)，聲波使超磁致伸縮薄膜3產(chǎn)生形變，該形變使超磁致伸縮薄膜3自身的磁導(dǎo)率產(chǎn)生變化，進(jìn)而使平面螺旋線圈4的電感值發(fā)生改變，從而使原先處于平衡狀態(tài)的電橋電路70打破平衡，在其輸出端產(chǎn)生電壓差，該電壓差最后由殼體10上的引腳輸出，最終實(shí)現(xiàn)將聲音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。
[0025]如圖2，圖3、圖4所示，分別對(duì)應(yīng)于圖1中的永磁圓環(huán)2、超磁致伸縮薄膜3和平面螺旋線圈4 ;超磁致伸縮薄膜3為采用超磁致伸縮材料制成的圓形薄膜；超磁致伸縮薄膜3所采用的超磁致伸縮材料為稀土超磁致伸縮材料中的鋱鏑鐵(TbDyFe)合金；超磁致伸縮材料制成的超磁致伸縮薄膜作為敏感元件，能使聲音傳感器的性能尤其在穩(wěn)定性、靈敏度、精確度方面有很大程度的提高；平面螺旋線圈4中心的端點(diǎn)為中心電極41 ;平面螺旋線圈4最外側(cè)的線的端點(diǎn)為外沿電極42。
[0026]如圖5所示，在電路板7上設(shè)計(jì)有電橋電路70 ;電橋電路70滿足以下條件:
[0027]Rl = R2、L =平面螺旋線圈的初始電感值(初始狀態(tài)，即無聲波的情況下)；當(dāng)R3=R4時(shí)，電橋電路70處于平衡狀態(tài)，當(dāng)R3 = R4時(shí)，且有聲波時(shí)，平面螺旋線圈的初始電感值不等于電感L的值時(shí)，電橋產(chǎn)生電壓差。
[0028]電橋電路70由定值電阻R1、定值電阻R2、可調(diào)電阻R3、可調(diào)電阻R4、電感L、電池槽71、第一輸入觸點(diǎn)72、第二輸入觸點(diǎn)73、第一輸出觸點(diǎn)74和第二輸出觸點(diǎn)75連接而成；第一輸入觸點(diǎn)72、第二輸入觸點(diǎn)73和定值電阻Rl在電橋電路70的一個(gè)橋臂上，第二輸入觸點(diǎn)73和定值電阻Rl串聯(lián)；第一輸入觸點(diǎn)72經(jīng)第一導(dǎo)線5與平面螺旋線圈4的外沿電極42連接；第二輸入觸點(diǎn)73經(jīng)第二導(dǎo)線6與平面螺旋線圈4的中心電極41連接；定值電阻R2與電感L串聯(lián)成為電橋電路70的另一個(gè)橋臂；可調(diào)電阻R3和可調(diào)電阻R4分別成為電橋電路70的另外兩個(gè)橋臂；定值電阻Rl和定值電阻R2之間的結(jié)點(diǎn)接電池槽71的一端；可調(diào)電阻R3和可調(diào)電阻R4之間的結(jié)點(diǎn)接電池槽71的另一端；電感L和可調(diào)電阻R3之間設(shè)有第一輸出觸點(diǎn)74 ;第一輸入觸點(diǎn)72和可調(diào)電阻R4之間設(shè)有第二輸出觸點(diǎn)75 ;第一輸出觸點(diǎn)74接圖1中的第一引腳8，第二輸出觸點(diǎn)75接圖1中的第二引腳9 ;使用前應(yīng)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3和可調(diào)電阻R4使電橋電路達(dá)到平衡，經(jīng)第一輸出觸點(diǎn)74和第二輸出觸點(diǎn)75，由第一引腳8、第二引腳9輸出聲音的電壓信號(hào)。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，包括保護(hù)罩(1)、殼體(10)，所述保護(hù)罩(I)蓋在殼體(10)的圓口上，其特征在于，還包括永磁圓環(huán)(2)、超磁致伸縮薄膜(3)、平面螺旋線圈(4)、電路板(7)，在電路板(7)上設(shè)置有電橋電路(70)，將永磁圓環(huán)(2)、超磁致伸縮薄膜(3)、平面螺旋線圈(4)、電路板(7)封裝固定在殼體(10)內(nèi)，超磁致伸縮薄膜(3)為超磁致伸縮材料制成的圓形薄膜；超磁致伸縮薄膜⑶貼在永磁圓環(huán)⑵的圓口表面上；永磁圓環(huán)(2)、超磁致伸縮薄膜(3)和平面螺旋線圈(4)平行且中心軸線重合；平面螺旋線圈(4)經(jīng)導(dǎo)線接電橋電路(70)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，所述超磁致伸縮薄膜(3)所采用的超磁致伸縮材料為鋱鏑鐵TbDyFe合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，所述電橋電路(70)包括電池槽(71)、第一輸入觸點(diǎn)(72)、第二輸入觸點(diǎn)(73)、定值電阻R1、定值電阻R2、可調(diào)電阻R3、可調(diào)電阻R4、電感L;第一輸入觸點(diǎn)(72)和第二輸入觸點(diǎn)(73)為電橋電路(70)的輸入端；第一輸入觸點(diǎn)(72)、第二輸入觸點(diǎn)(73)和定值電阻Rl在電橋電路(70)的一個(gè)橋臂上，第二輸入觸點(diǎn)(73)和定值電阻Rl串聯(lián)；定值電阻R2與電感L串聯(lián)成為電橋電路(70)的另一個(gè)橋臂；可調(diào)電阻R3和可調(diào)電阻R4各自成為電橋電路(70)的另外兩個(gè)橋臂；定值電阻Rl和定值電阻R2之間的結(jié)點(diǎn)接電池槽(71)的一端；可調(diào)電阻R3和可調(diào)電阻R4之間的結(jié)點(diǎn)接電池槽(71)的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，Rl= R2、L =平面螺旋線圈的初始電感值；使用前，調(diào)節(jié)電阻R3和電阻R4相等，電橋電路(70)處于平衡狀態(tài)；使用時(shí)，聲波使平面螺旋線圈的初始電感值發(fā)生變化，打破電橋電路(70)的平衡狀態(tài)，使電橋產(chǎn)生電壓差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，所述電橋電路(70)還包括作為輸出端的第一輸出觸點(diǎn)(74)和第二輸出觸點(diǎn)(75);第一輸出觸點(diǎn)(74)與電感L和可調(diào)電阻R3之間的結(jié)點(diǎn)連接；第二輸出觸點(diǎn)(75)與第一輸入觸點(diǎn)(72)和可調(diào)電阻R4之間的結(jié)點(diǎn)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，平面螺旋線圈⑷中心的端點(diǎn)為中心電極(41);平面螺旋線圈⑷最外側(cè)的線的端點(diǎn)為外沿電極(42);外沿電極(42)經(jīng)第一導(dǎo)線(5)接電橋電路(70)的第一輸入觸點(diǎn)(72);中心電極(41)經(jīng)第二導(dǎo)線(6)接電橋電路(70)的第二輸入觸點(diǎn)(73)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，其特征在于，所述殼體(10)設(shè)有第一引腳⑶和第二引腳(9);第一輸出觸點(diǎn)(74)接第一引腳(8)，第二輸出觸點(diǎn)(75)接第二引腳(9);電橋電路(70)產(chǎn)生的電壓差經(jīng)第一輸出觸點(diǎn)(74)和第二輸出觸點(diǎn)(75)，由第一引腳(8)、第二引腳(9)輸出。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種超磁致伸縮薄膜聲音傳感器，包括保護(hù)罩、永磁圓環(huán)、超磁致伸縮薄膜、平面螺旋線圈、電路板、第一引腳、第二引腳和殼體；超磁致伸縮薄膜采用超磁致伸縮材料制成；電路板上設(shè)有電橋電路；電橋電路中的輸入觸點(diǎn)經(jīng)導(dǎo)線與平面螺旋線圈的電極連接；電橋電路中的兩個(gè)輸出觸點(diǎn)分別與第一引腳、第二引腳連接；聲波穿過保護(hù)罩使超磁致伸縮薄膜產(chǎn)生形變，且磁導(dǎo)率產(chǎn)生變化，進(jìn)而使平面螺旋線圈的初始電感值發(fā)生改變，使第一引腳和第二引腳產(chǎn)生電壓差，從而實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；進(jìn)而解決目前聲音傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性、精確度未能得到更有效提高的難題。
【IPC分類】H04R15-00
【公開號(hào)】CN204442684
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520168615
【發(fā)明人】喻曹豐, 魏本柱, 張輝, 何濤, 黃坤, 鮑焱, 楊嬌艷
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日