CN108645547A - 触地引信用周边压缩浮地压电传感器 - Google Patents

Abstract

触地引信用周边压缩浮地压电传感器，涉及航天传感器技术领域；包括浮地压电堆并联敏感体、壳体、防错位环、质量块、预紧环、防松环、上盖、二芯插座和输出低噪音电缆；防错位环开口向上竖直贴放在壳体内部底面上；浮地压电堆并联敏感体固定安装在防错位环底面的中心处；质量块固定安装在浮地压电堆并联敏感体的顶部；预紧环固定安装在质量块的顶部；防松环固定安装在预紧环的顶部；上盖将壳体的上部开口封死；二芯插座固定安装在上盖的顶部；输出低噪音电缆的一端与二芯插座连通；输出低噪音电缆的另一端与外部电子开关连通；本发明的内部浮地设计便于确保系统一点接地减少地电流的干扰，系统实现一点接地提高产品的可靠性。

Description

触地引信用周边压缩浮地压电传感器

技术领域

本发明涉及一种航天传感器技术领域，特别是一种触地引信用周边压缩浮地压电传感器。

背景技术

触地引信的特点是引信接触目标后立即起爆。压电触地引信因为瞬发度高而广泛应用于反坦克弹、航弹和导弹中。由于弹头触地角度变化较大，所以要求此时的压电传感器具有较强的横向响应能力，现有触地引信用的压电传感器设计一般采用3组压电敏感元件分别响应X、Y、Z三个方向的冲击加速度，并需要3个输出插座，X方向采用压缩设计、Y、Z方向采用剪切设计，结构相对复杂，可靠性较低。

目前尚未见触地引信用周边压缩浮地压电传感器技术的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供触地引信用周边压缩浮地压电传感器，内部浮地设计便于确保系统一点接地减少地电流的干扰，系统实现一点接地提高产品的可靠性。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

触地引信用周边压缩浮地压电传感器，包括浮地压电堆并联敏感体、壳体、防错位环、质量块、预紧环、防松环、上盖、二芯插座和输出低噪音电缆；其中，壳体为上部开口的中空柱体结构；防错位环为上部开口的圆柱结构；防错位环开口向上竖直贴放在壳体内部底面上；浮地压电堆并联敏感体固定安装在防错位环底面的中心处；质量块固定安装在浮地压电堆并联敏感体的顶部；预紧环固定安装在质量块的顶部；防松环固定安装在预紧环的顶部；上盖固定安装在防松环的上方；且上盖将壳体的上部开口封死；二芯插座固定安装在上盖的顶部；输出低噪音电缆的一端与二芯插座连通；输出低噪音电缆的另一端与外部电子开关连通。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述的输出低噪音电缆的两端分别设置有二芯插头；其中一个二芯插头与二芯插座连通；另一个二芯插头与外部电子开关连通。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述浮地压电堆并联敏感体包括绝缘片、绝缘引线片、双引线片、2片压电片和单引线片；其中，绝缘片位于浮地压电堆并联敏感体的底部；2片压电片竖直堆叠固定安装在绝缘片的上表面；单引线片夹在相邻2片压电片的中部；绝缘引线片固定安装在压电片的顶部；双引线片固定安装在2片压电片的外侧壁；通过双引线片实现2片压电片并联连接。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述缘引线片的下表面覆铜板，上表面绝缘。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述浮地压电堆并联敏感体还包括第一引线和第二引线；其中，第一引线一端的端点焊接在单引线片的下表面；第一引线另一端的端点依次穿过质量块、预紧环、防松环和上盖，与二芯插座连通；第二引线一端的端点焊接在缘引线片覆铜板的下表面；第二引线另一端的端点依次穿过质量块、预紧环、防松环和上盖，与二芯插座连通。6、根据权利要求5所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述的防错位环采用F4材料；且防错位环的内壁为台阶状结构。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述的质量块为球柱状结构；其中，质量块的顶部为凸球状结构；质量块的下部为柱状结构；所述的预紧环的底部采用与质量块顶部配合的凹球形结构。

在上述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，所述浮地压电传感器承受能力不小于信号500次2000g的冲击。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明采用周边压缩结构，仅采用一组压电堆，对质量块(4)、预紧环(5)巧妙结构设计可以尽可能大地增大传感器的横向响应能力，从而保证当冲击方向与该传感器敏感方向夹角接近±90°时施加大于10000g冲击加速度时，它仍然可以产生足够多的电荷信号使电子开关触发；

(2)本发明内部浮地设计确保系统一点接地可以减少地电流的干扰，系统实现一点接地提高产品的可靠性；

(3)本发明确保产品承受大于2000g冲击信号500次产品不会振松失效。

附图说明

图1为本发明浮地压电传感器结构示意图；

图2为本发明浮地压电堆并联敏感体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为浮地压电传感器结构示意图，由图可知，触地引信用周边压缩浮地压电传感器，包括浮地压电堆并联敏感体1、壳体3、防错位环2、质量块4、预紧环5、防松环6、上盖7、二芯插座8和输出低噪音电缆9；其中，壳体3为上部开口的中空柱体结构；防错位环2为上部开口的圆柱结构；防错位环2开口向上竖直贴放在壳体3内部底面上；防错位环2采用F4材料；且防错位环2的内壁为台阶状结构；将压电堆包裹其中，当产品承受大的横向冲击时压电堆不会产生错位造成短路。浮地压电堆并联敏感体1固定安装在防错位环2底面的中心处；质量块4固定安装在浮地压电堆并联敏感体1的顶部；预紧环5固定安装在质量块4的顶部；质量块4为球柱状结构；其中，质量块4的顶部为凸球状结构；质量块4的下部为柱状结构；所述的预紧环5的底部采用与质量块4顶部配合的凹球形结构，配之以周边压缩结构尽可能地增大产品横向响应能力从而保证当冲击方向与该传感器敏感方向夹角接近±90°时它仍然可以产生足够多的电荷信号使电子开关触发。防松环6固定安装在预紧环5的顶部；上盖7固定安装在防松环6的上方；且上盖7将壳体3的上部开口封死；二芯插座8固定安装在上盖7的顶部；输出低噪音电缆9的一端与二芯插座8连通；输出低噪音电缆9的另一端与外部电子开关连通；输出低噪音电缆9的两端分别设置有二芯插头15；其中一个二芯插头15与二芯插座8连通；另一个二芯插头15与外部电子开关连通。预紧环5采用与质量块4匹配的凹球状设计并与壳体3螺纹连接，确保壳体3上感受的各个方向的冲击加速度均能产生足够的惯性力作用在压电敏感元件上。

如图2所示为浮地压电堆并联敏感体结构示意图，由图可知，浮地压电堆并联敏感体1包括绝缘片10、绝缘引线片11、双引线片12、2片压电片13和单引线片14；其中，绝缘片10位于浮地压电堆并联敏感体1的底部；2片压电片13竖直堆叠固定安装在绝缘片10的上表面；单引线片14夹在相邻2片压电片13的中部；绝缘引线片11固定安装在压电片13的顶部；双引线片12固定安装在2片压电片13的外侧壁；通过双引线片12实现2片压电片13并联连接；压电片13可以采用2片、4片、6片等多片电气并联。

安装时将防错位环2、浮地压电堆并联敏感体1、质量块4、预紧环5、防松环6顺序安装在壳体3内，并施加一定的预紧力。

缘引线片11的下表面覆铜板，上表面绝缘；既可以实现压电片13的浮地又可以将信号地端引出。浮地设计可以减少地电流的干扰，系统实现一点接地提高产品的可靠性。浮地压电堆并联敏感体1还包括第一引线16和第二引线17；其中，第一引线16一端的端点焊接在单引线片14的下表面；第一引线16另一端的端点依次穿过质量块4、预紧环5、防松环6和上盖7，与二芯插座8连通；第二引线17一端的端点焊接在缘引线片11覆铜板的下表面；第二引线17另一端的端点依次穿过质量块4、预紧环5、防松环6和上盖7，与二芯插座8连通。

浮地压电传感器承受能力不小于信号500次2000g的冲击。

所述的输出低噪音电缆9，由于传感器输出电荷信号需要使用低噪音电缆，现有低噪音电缆9为同轴电缆单芯，而浮地输出结构需要二芯低噪音电缆，为保证电缆低噪音，将低噪音电缆芯线和屏蔽层作为二信号输出端，而在低噪音电缆9外包裹300目铜布，其外再包裹F4材料，将处理后的电缆与二芯插头15Y8C-T紧密连接，避免了应力集中导致电缆损坏现象的发生。

按上述实施方式制作的触地引信用周边压缩浮地压电传感器仅采用一组压电堆，对质量块4、预紧环5巧妙结构设计可以尽可能大地增大传感器的横向响应能力，从而保证当冲击方向与该传感器敏感方向夹角接近±90°时施加大于10000g冲击加速度时，它仍然可以产生足够多的电荷信号使电子开关触发；内部浮地设计便于系统实现一点接地可以减少地电流的干扰，提高产品的可靠性。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：包括浮地压电堆并联敏感体(1)、壳体(3)、防错位环(2)、质量块(4)、预紧环(5)、防松环(6)、上盖(7)、二芯插座(8)和输出低噪音电缆(9)；其中，壳体(3)为上部开口的中空柱体结构；防错位环(2)为上部开口的圆柱结构；防错位环(2)开口向上竖直贴放在壳体(3)内部底面上；浮地压电堆并联敏感体(1)固定安装在防错位环(2)底面的中心处；质量块(4)固定安装在浮地压电堆并联敏感体(1)的顶部；预紧环(5)固定安装在质量块(4)的顶部；防松环(6)固定安装在预紧环(5)的顶部；上盖(7)固定安装在防松环(6)的上方；且上盖(7)将壳体(3)的上部开口封死；二芯插座(8)固定安装在上盖(7)的顶部；输出低噪音电缆(9)的一端与二芯插座(8)连通；输出低噪音电缆(9)的另一端与外部电子开关连通。

2.根据权利要求1所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述的输出低噪音电缆(9)的两端分别设置有二芯插头(15)；其中一个二芯插头(15)与二芯插座(8)连通；另一个二芯插头(15)与外部电子开关连通。

3.根据权利要求2所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述浮地压电堆并联敏感体(1)包括绝缘片(10)、绝缘引线片(11)、双引线片(12)、2片压电片(13)和单引线片(14)；其中，绝缘片(10)位于浮地压电堆并联敏感体(1)的底部；2片压电片(13)竖直堆叠固定安装在绝缘片(10)的上表面；单引线片(14)夹在相邻2片压电片(13)的中部；绝缘引线片(11)固定安装在压电片(13)的顶部；双引线片(12)固定安装在2片压电片(13)的外侧壁；通过双引线片(12)实现2片压电片(13)并联连接。

4.根据权利要求3所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述缘引线片(11)的下表面覆铜板，上表面绝缘。

5.根据权利要求4所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述浮地压电堆并联敏感体(1)还包括第一引线(16)和第二引线(17)；其中，第一引线(16)一端的端点焊接在单引线片(14)的下表面；第一引线(16)另一端的端点依次穿过质量块(4)、预紧环(5)、防松环(6)和上盖(7)，与二芯插座(8)连通；第二引线(17)一端的端点焊接在缘引线片(11)覆铜板的下表面；第二引线(17)另一端的端点依次穿过质量块(4)、预紧环(5)、防松环(6)和上盖(7)，与二芯插座(8)连通。

6.根据权利要求5所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述的防错位环(2)采用F4材料；且防错位环(2)的内壁为台阶状结构。

7.根据权利要求6所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述的质量块(4)为球柱状结构；其中，质量块(4)的顶部为凸球状结构；质量块(4)的下部为柱状结构；所述的预紧环(5)的底部采用与质量块(4)顶部配合的凹球形结构。

8.根据权利要求1-7之一所述的触地引信用周边压缩浮地压电传感器，其特征在于：所述浮地压电传感器承受能力不小于信号500次2000g的冲击。