CN111323615A - 悬丝摆式加速度计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬丝摆式加速度计,包括电路组件、电涡流传感器组件、悬丝摆组件、涡流片、永磁体组件,电涡流传感器组件包括电涡流线圈,悬丝摆组件包括摆框架、弹性支承悬丝,摆框架上缠有线圈绕组,摆框架一侧位于固定磁场内,涡流片固定于摆框架上与电涡流传感器组件适配;加电后电涡流线圈内产生高频电流,涡流片表面形成电涡流,同时线圈绕组在固定磁场内受磁力作用,悬丝摆组件悬空平衡,受到加速度时,悬丝摆组件产生惯性力矩偏离平衡位置,涡流片相对电涡流传感器组件产生位移,引起电涡流线圈差动电感变化转变为电信号,经力矩平衡电信号回路电流反馈,激励涡流片始终处于平衡位置,反馈的电流信号同时作为输出,即表征了加速度大小。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量加速度的仪表,尤其涉及一种悬丝摆式加速度计。
背景技术
加速度测量是工程技术提出的重要课题,当物体具有很大的加速度时,物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力,即受到动载荷,欲知动载荷就要测出加速度。其次,要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置,可通过惯性导航连续地测出其加速度,然后经过积分运算得到速度分量,再次积分得到一个方向的位置坐标信号,而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置,测量飞机过载的加速度计是最早获得应用的飞机仪表之一。再如某些控制系统中,常需要加速度信号作为产生控制作用所需的信息的一部分,这里也出现连续地测量加速度的问题。
加速度计,是测量运载体线加速度的仪表。加速度计是惯导系统中的重要元件之一,它安装在惯导分系统的三个测量轴上,用于测量运动体坐标系上的线加速度,并将测量的加速度提供给计算机,用于运动体稳定回路的反馈信号和导航参数的计算。目前加速度计广泛的应用在航空、航天、航海和兵器装备中。目前国内外应用于导航、制导与控制中的主流加速度计有石英加速度计、悬丝加速度计和MEMS(Micro Electro MechanicalSystem,微机电系统)加速度计。如何进一步缩小体积、提高灵敏度和抗冲击振动能力是加速度计领域有待进一步提升的方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种全新结构形式、体积小、灵敏度高、抗冲击振动能力强的悬丝摆式加速度计。
本发明所采用的技术方案是:本发明包括安装座、外罩、电路组件、电涡流传感器组件、悬丝摆组件、涡流片、永磁体组件,所述外罩与所述安装座相固定密封连接,以在内部形成容置元件的密闭空间,所述电涡流传感器组件、所述永磁体组件均固定设置于内,所述永磁体组件包括两个相对设置且磁性相反的磁极,以形成固定磁场,所述电涡流传感器组件包括电涡流线圈,所述悬丝摆组件包括摆框架、两个弹性支承悬丝,所述摆框架上缠有线圈绕组,所述电路组件与所述线圈绕组构成力矩平衡电信号回路,所述摆框架的一个侧边位于两个所述磁极之间的空隙内,所述涡流片固定于所述摆框架一个侧边上,并与所述电涡流传感器组件的位置相适配;所述电路组件加电后,所述电涡流线圈内持续产生高频电流,在电涡流效应作用下,所述涡流片表面形成电涡流,同时,所述线圈绕组在所述固定磁场内受到磁力作用,使所述悬丝摆组件悬空处于平衡位置,在所述悬丝摆式加速度计受到加速度时,在被测加速度的作用下,所述悬丝摆组件产生惯性力矩,相对于所述永磁体组件偏离平衡位置,使得所述悬丝摆组件上的所述涡流片相对于所述电涡流传感器组件产生位移,从而引起所述电涡流线圈差动电感的变化,并通过所述电路组件的伺服电路转变为电信号,再经过所述力矩平衡电信号回路的电流反馈,在所述固定磁场的作用下,激励所述悬丝摆组件并带动所述涡流片始终处于平衡位置,反馈的电流信号同时作为输出,这一输出即表征了输入加速度的大小。
所述安装座上设有底板,两个所述磁极与所述底板相固定连接,所述底板上还设有第一摆支柱、第二摆支柱、电涡流传感器支柱,一个悬丝摆调节轴横向穿过所述第二摆支柱,且可做轴向转动,所述电涡流传感器组件与所述电涡流传感器支柱相固定连接,所述线圈绕组的两个端头分别与位于所述摆框架上的两个接线盘相连接并导电,所述摆框架的一个边上固定接有两个密封套管,两个所述密封套管内填充阻尼油,两个所述弹性支承悬丝各自分别穿过一个所述密封套管并悬浮于所述阻尼油内,两个所述弹性支承悬丝位于两个所述密封套管的同一轴线上,两个所述弹性支承悬丝的外端分别与所述第一摆支柱、所述悬丝摆调节轴相连接并导电,使得所述第一摆支柱、所述第二摆支柱与所述电路组件电性连接,构成所述力矩平衡电信号回路,并使得所述摆框架悬置。
所述电涡流传感器组件还包括电涡流传感器骨架,所述电涡流传感器骨架的一端通过电涡流传感器安装螺钉与所述电涡流传感器支柱相固定连接,所述电涡流传感器骨架的另一端分开为两个支臂,所述电涡流线圈设有两个,两个所述电涡流线圈分别位于两个所述支臂的相对内侧,两个所述支臂之间为感应空间,所述涡流片伸入到所述感应空间内,两个所述支臂的端部分别设有引线端子,与所述电路组件电性连接,以通过所述电路组件在两个所述电涡流线圈内产生高频电流。
所述悬丝摆式加速度计还包括摆限位螺钉,所述底板上于所述摆框架的下方对应处设有第一螺纹孔,所述摆限位螺钉与所述第一螺纹孔相适配连接,且所述摆限位螺钉的前端伸出到所述底板的上方,以对所述摆框架的下限位置进行限位,防止所述涡流片与所述电涡流传感器组件触碰。
所述第一螺纹孔位于两个所述磁极之间的空隙下方,且所述摆限位螺钉的前端伸出到两个所述磁极之间的空隙内。
所述悬丝摆式加速度计还包括磁场调整螺钉,所述底板上于两个所述磁极之间的空隙下方设有第二螺纹孔,所述磁场调整螺钉与所述第二螺纹孔相适配连接,且所述磁场调整螺钉的前端伸出到两个所述磁极之间的空隙处,以对所述线圈绕组所处的磁场大小进行调整。
所述底板上设有两个相对的磁极安装立板,两个所述磁极分别靠合固定于两个所述磁极安装立板上。
所述第一摆支柱、所述第二摆支柱、所述电涡流传感器支柱分别位于所述底板上的安装孔内且固定。
所述安装座上设有安装孔。
所述密封套管是玻璃管。
所述弹性支承悬丝采用铂银合金制成。
所述底板与所述安装座为分体式连接结构,所述底板通过底板安装螺钉固定于所述安装座上。
或者,所述底板与所述安装座为一体成型式连接结构。
所述电路组件包括接线座,所述接线座与所述安装座的底部之间采用激光封接密封固定。
所述接线座上还设有焊线孔,以对所述悬丝摆组件、所述电涡流传感器组件与所述电路组件的连线进行焊接,并通过封堵密封。
所述外罩与所述安装座之间采用激光封接密封固定。
所述电路组件包括检波电路、放大电路、校正电路、正弦波振荡器,所述检波电路用于将所述涡流片的位移转换为便于测量的电信号,所述放大电路用于将所述电涡流传感器组件的敏感加速度的微弱信号加以放大,并提供合适的放大倍数,所述校正电路用于为所述悬丝摆组件的再平衡提供必要的反馈电流,以获得再平衡力矩,以及提供必要的校正网络,使所述悬丝摆式加速度计正常工作,并且满足静态和动态性能指标,所述正弦波振荡器用于提供所述电涡流传感器组件的正弦波高频振荡信号。
本发明的有益效果是:由于本发明包括安装座、外罩、电路组件、电涡流传感器组件、悬丝摆组件、涡流片、永磁体组件,所述外罩与所述安装座相固定密封连接,以在内部形成容置元件的密闭空间,所述电涡流传感器组件、所述永磁体组件均固定设置于内,所述永磁体组件包括两个相对设置且磁性相反的磁极,以形成固定磁场,所述电涡流传感器组件包括电涡流线圈,所述悬丝摆组件包括摆框架、两个弹性支承悬丝,所述摆框架上缠有线圈绕组,所述电路组件与所述线圈绕组构成力矩平衡电信号回路,所述摆框架的一个侧边位于两个所述磁极之间的空隙内,所述涡流片固定于所述摆框架一个侧边上,并与所述电涡流传感器组件的位置相适配;所述电路组件加电后,所述电涡流线圈内持续产生高频电流,在电涡流效应作用下,所述涡流片表面形成电涡流,同时,所述线圈绕组在所述固定磁场内受到磁力作用,使所述悬丝摆组件悬空处于平衡位置,在所述悬丝摆式加速度计受到加速度时,在被测加速度的作用下,所述悬丝摆组件产生惯性力矩,相对于所述永磁体组件偏离平衡位置,使得所述悬丝摆组件上的所述涡流片相对于所述电涡流传感器组件产生位移,从而引起所述电涡流线圈差动电感的变化,并通过所述电路组件的伺服电路转变为电信号,再经过所述力矩平衡电信号回路的电流反馈,在所述固定磁场的作用下,激励所述悬丝摆组件并带动所述涡流片始终处于平衡位置,反馈的电流信号同时作为输出,这一输出即表征了输入加速度的大小;本发明克服了现有技术的缺陷和不足,提供了一种全新的结构形式,其是一种单轴悬丝支承的摆式、力矩再平衡式的加速度计,与其它加速度计相比其优点为:它将摆组件与敏感质量合二为一,从而使该加速度计体积小、质量轻(小于50克)、功耗低(0.16mA/g~0.32mA/g);它采用电涡流传感器,灵敏度高、频率范围宽,在惯性力作用下平衡位移小,抗干扰能力强;它采用特殊的支承结构,使其与其它类型的加速度计相比具有较大的过载能力(120g),强的抗冲击振动能力(最大振动26g,20Hz~2000Hz,2h;最大冲击1200g,3ms,1/2sin);它采用磁路对称补偿的方式,使其能够在宽温度工作范围(-55℃~+85℃)内工作,在大量程、强冲击和振动方面解决的较好,本发明具有优良的环境适应能力、较高的精度和高可靠性与稳定性,可广泛应用于航天、航空、航海、兵器等领域的飞控系统、惯导系统中;故本发明提供了一种全新的结构形式,其体积小,灵敏度高,抗冲击振动能力强,是一种悬丝摆式加速度计。
附图说明
图1是本发明实施例一的悬丝摆式加速度计的底部结构示意图;
图2是图1所示的A-A剖视结构示意图;
图3是本发明实施例一的爆炸结构示意图;
图4是本发明实施例一的另一个视角的爆炸结构示意图;
图5是本发明实施例一的安装座及与其连接的部分零部件的装配结构示意图;
图6是本发明实施例一的底板及与其连接的部分零部件的爆炸结构示意图;
图7是本发明实施例一的电涡流传感器组件的结构示意图;
图8是本发明实施例一的悬丝摆组件的装配结构示意图;
图9是图8所示的I处的局部放大结构示意图;
图10是本发明实施例二的爆炸结构示意图;
图11是本发明实施例二的另一个视角的爆炸结构示意图;
图12是本发明实施例的电路组件的总体原理示意图。
具体实施方式
实施例一:
如图1~图9、图12所示,本实施例的悬丝摆式加速度计包括安装座1、外罩2、电路组件、电涡流传感器组件4、悬丝摆组件5、涡流片7、永磁体组件8,所述外罩2与所述安装座1相固定密封连接,以在内部形成容置元件的密闭空间,所述电涡流传感器组件4、所述永磁体组件8均固定设置于内,所述永磁体组件8包括两个相对设置且磁性相反的磁极81、82,以形成固定磁场,所述电涡流传感器组件4包括电涡流线圈44,所述悬丝摆组件5包括摆框架51、两个弹性支承悬丝53,所述摆框架51上缠有线圈绕组52,所述电路组件与所述线圈绕组52构成力矩平衡电信号回路,所述摆框架51的一个侧边位于两个所述磁极81、82之间的空隙内,所述涡流片7固定于所述摆框架51一个侧边上,并与所述电涡流传感器组件4的位置相适配;所述电路组件加电后,所述电涡流线圈44内持续产生高频电流,在电涡流效应作用下,所述涡流片7表面形成电涡流,同时,所述线圈绕组52在所述固定磁场内受到磁力作用,使所述悬丝摆组件5悬空处于平衡位置,在所述悬丝摆式加速度计受到加速度时,在被测加速度的作用下,所述悬丝摆组件5产生惯性力矩,相对于所述永磁体组件8偏离平衡位置,使得所述悬丝摆组件5上的所述涡流片7相对于所述电涡流传感器组件4产生位移,从而引起所述电涡流线圈44差动电感的变化,并通过所述电路组件的伺服电路转变为电信号,即所述电涡流传感器组件4用于位置检测,再经过所述力矩平衡电信号回路的电流反馈,即在所述线圈绕组52上加载反馈电流,所述线圈绕组52在所述固定磁场的作用下,受到电磁力,激励所述悬丝摆组件5并带动所述涡流片7始终处于平衡位置,反馈的电流信号同时作为输出,加速度计输出电流大小与作用在其敏感轴上的加速度成正比,这一输出即表征了输入加速度的大小,输出电流经放大变换分组件转换成速度增量脉冲序列,通过计算可得到实际测量的加速度值。
所述安装座1上设有底板6,本实施例中,所述底板6与所述安装座1为分体式连接结构,所述底板6通过底板安装螺钉10固定于所述安装座1上,更便于安装各零部件,当然,所述底板6与所述安装座1也可以为一体成型式连接结构,两个所述磁极81、82与所述底板6相固定连接,具体的,所述底板6上设有两个相对的磁极安装立板61、62,两个所述磁极81、82分别靠合固定于两个所述磁极安装立板61、62上,所述底板6上还设有第一摆支柱63、第二摆支柱64、电涡流传感器支柱65,所述第一摆支柱63、所述第二摆支柱64、所述电涡流传感器支柱65分别位于所述底板60上的安装孔内且固定,一个悬丝摆调节轴66横向穿过所述第二摆支柱64,且可做轴向转动,所述电涡流传感器组件4与所述电涡流传感器支柱65相固定连接,所述线圈绕组52的两个端头分别与位于所述摆框架51上的两个接线盘56、57相连接并导电,所述摆框架51的一个边上固定接有两个密封套管54,两个所述密封套管54内填充阻尼油55,两个所述弹性支承悬丝53各自分别穿过一个所述密封套管54并悬浮于所述阻尼油55内,两个所述弹性支承悬丝53位于两个所述密封套管54的同一轴线上,通过调节所述悬丝摆调节轴66,可以微调所述摆框架51的位置,两个所述弹性支承悬丝53的外端分别与所述第一摆支柱63、所述悬丝摆调节轴66相连接并导电,使得所述第一摆支柱63、所述第二摆支柱64与所述电路组件电性连接,构成所述力矩平衡电信号回路,并使得所述摆框架51悬置,本实施例中,在所述摆框架51上的一个长边上设置所述弹性支承悬丝53,所述摆框架51上与所述弹性支承悬丝53对向的长边位于两个所述磁极81、82之间的空隙内,以使其受力均衡,利于平衡,所述安装座1上设有安装孔10,便于安装于待测物体上,所述密封套管54是玻璃管,所述弹性支承悬丝53采用铂银合金制成,本实施例中,所述安装座1呈方形,所述外罩2呈圆形,所述底板6呈圆缺形。
所述电涡流传感器组件4还包括电涡流传感器骨架41,所述电涡流传感器骨架41的一端通过电涡流传感器安装螺钉40与所述电涡流传感器支柱65相固定连接,所述电涡流传感器骨架41的另一端分开为两个支臂42、43,所述电涡流线圈44设有两个,两个所述电涡流线圈44分别位于两个所述支臂42、43的相对内侧,两个所述支臂42、43之间为感应空间48,所述涡流片7伸入到所述感应空间48内,两个所述支臂42、43的端部分别设有引线端子45,与所述电路组件电性连接,以通过所述电路组件在两个所述电涡流线圈44内产生12MHz的高频电流。
所述悬丝摆式加速度计还包括摆限位螺钉97,所述底板6上于所述摆框架51的下方对应处设有第一螺纹孔67,所述摆限位螺钉97与所述第一螺纹孔67相适配连接,且所述摆限位螺钉97的前端伸出到所述底板6的上方,以对所述摆框架51的下限位置进行限位,防止所述涡流片7与所述电涡流传感器组件4触碰。具体的,本实施例中,所述第一螺纹孔67位于两个所述磁极81、82之间的空隙下方,且所述摆限位螺钉97的前端伸出到两个所述磁极81、82之间的空隙内,使得空间利用率提高。
所述悬丝摆式加速度计还包括磁场调整螺钉98,所述底板6上于两个所述磁极81、82之间的空隙下方设有第二螺纹孔68,所述磁场调整螺钉98与所述第二螺纹孔68相适配连接,且所述磁场调整螺钉98的前端伸出到两个所述磁极81、82之间的空隙处,以对所述线圈绕组52所处的磁场大小进行调整,同时使得空间利用率提高。所述磁场调整螺钉98的上下不同位置对磁场有影响,从而影响电流,通过手动调节其深入磁场深浅,在表初装时使输出达到要求范围。
所述电路组件包括接线座3,所述接线座3与所述安装座1的底部之间采用激光封接密封固定,所述接线座3上还设有焊线孔30,以对所述悬丝摆组件5、所述电涡流传感器组件4与所述电路组件的连线进行焊接,并通过封堵31密封,所述外罩2与所述安装座1之间采用激光封接密封固定。
所述电路组件包括检波电路、放大电路、校正电路、正弦波振荡器,所述检波电路用于将所述涡流片7的位移转换为便于测量的电信号,所述放大电路用于将所述电涡流传感器组件4的敏感加速度的微弱信号加以放大,并提供合适的放大倍数,所述校正电路用于为所述悬丝摆组件5的再平衡提供必要的反馈电流,以获得再平衡力矩,以及提供必要的校正网络,使所述悬丝摆式加速度计正常工作,并且满足静态和动态性能指标,所述正弦波振荡器用于提供所述电涡流传感器组件4的正弦波高频振荡信号。
所述悬丝摆组件5的主要功能包括:形成加速度计的敏感质量,作为所述电涡流传感器组件4的位移输入,产生安培力矩,保证加速度计能够承受外界较强的机械冲击和振动。
本发明的信号传感器部分主要由表头、振荡电路和检波电路组成,其中表头部分主要由所述电涡流传感器骨架41、差动线圈即所述电涡流线圈44、所述涡流片7构成,主要功能是将检测质量的位移转换为便于测量的电信号。
本发明的力矩器部分主要由所述永磁体组件8、所述摆框架51、所述线圈绕组52组成,主要功能是在输入信号作用下,产生反馈力矩以平衡外界惯性力矩。
本发明的再平衡回路部分主要由前置放大电路、校正电流和功率放大电路组成,主要功能包括:将信号传感器敏感加速度的微弱信号加以放大;给力矩器提供必要的反馈电流,以获得再平衡力矩;为加速度系统提供合适的放大倍数和必要的校正网络,使加速度计系统正常工作,并且满足一定的静态和动态性能指标。
实施例二:
如图10、图11所示,本实施例与实施例一的区别之处在于:本实施例中,所述安装座1呈三角形,所述底板6呈不规则状,进一步减小了体积。
本实施例的其余特征与实施例一相同。
本发明克服了现有技术的缺陷和不足,提供了一种全新的结构形式,其是一种单轴悬丝支承的摆式、力矩再平衡式的加速度计,与其它加速度计相比其优点为:它将摆组件与敏感质量合二为一,从而使该加速度计体积小、质量轻(小于50克)、功耗低(0.16mA/g~0.32mA/g);它采用电涡流传感器,灵敏度高、频率范围宽,在惯性力作用下平衡位移小,抗干扰能力强;它采用特殊的支承结构,使其与其它类型的加速度计相比具有较大的过载能力(120g),强的抗冲击振动能力(最大振动26g,20Hz~2000Hz,2h;最大冲击1200g,3ms,1/2sin);它采用磁路对称补偿的方式,使其能够在宽温度工作范围(-55℃~+85℃)内工作,在大量程、强冲击和振动方面解决的较好,本发明具有优良的环境适应能力、较高的精度和高可靠性与稳定性,可广泛应用于航天、航空、航海、兵器等领域的飞控系统、惯导系统中;因此本发明提供了一种全新的结构形式,其体积小,灵敏度高,抗冲击振动能力强,是一种悬丝摆式加速度计。
本发明可广泛应用于加速度测量领域。
Claims (10)
1.一种悬丝摆式加速度计,其特征在于:包括安装座(1)、外罩(2)、电路组件、电涡流传感器组件(4)、悬丝摆组件(5)、涡流片(7)、永磁体组件(8),所述外罩(2)与所述安装座(1)相固定密封连接,以在内部形成容置元件的密闭空间,所述电涡流传感器组件(4)、所述永磁体组件(8)均固定设置于内,所述永磁体组件(8)包括两个相对设置且磁性相反的磁极(81、82),以形成固定磁场,所述电涡流传感器组件(4)包括电涡流线圈(44),所述悬丝摆组件(5)包括摆框架(51)、两个弹性支承悬丝(53),所述摆框架(51)上缠有线圈绕组(52),所述电路组件与所述线圈绕组(52)构成力矩平衡电信号回路,所述摆框架(51)的一个侧边位于两个所述磁极(81、82)之间的空隙内,所述涡流片(7)固定于所述摆框架(51)一个侧边上,并与所述电涡流传感器组件(4)的位置相适配;所述电路组件加电后,所述电涡流线圈(44)内持续产生高频电流,在电涡流效应作用下,所述涡流片(7)表面形成电涡流,同时,所述线圈绕组(52)在所述固定磁场内受到磁力作用,使所述悬丝摆组件(5)悬空处于平衡位置,在所述悬丝摆式加速度计受到加速度时,在被测加速度的作用下,所述悬丝摆组件(5)产生惯性力矩,相对于所述永磁体组件(8)偏离平衡位置,使得所述悬丝摆组件(5)上的所述涡流片(7)相对于所述电涡流传感器组件(4)产生位移,从而引起所述电涡流线圈(44)差动电感的变化,并通过所述电路组件的伺服电路转变为电信号,再经过所述力矩平衡电信号回路的电流反馈,在所述固定磁场的作用下,激励所述悬丝摆组件(5)并带动所述涡流片(7)始终处于平衡位置,反馈的电流信号同时作为输出,这一输出即表征了输入加速度的大小。
2.根据权利要求1所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述安装座(1)上设有底板(6),两个所述磁极(81、82)与所述底板(6)相固定连接,所述底板(6)上还设有第一摆支柱(63)、第二摆支柱(64)、电涡流传感器支柱(65),一个悬丝摆调节轴(66)横向穿过所述第二摆支柱(64),且可做轴向转动,所述电涡流传感器组件(4)与所述电涡流传感器支柱(65)相固定连接,所述线圈绕组(52)的两个端头分别与位于所述摆框架(51)上的两个接线盘(56、57)相连接并导电,所述摆框架(51)的一个边上固定接有两个密封套管(54),两个所述密封套管(54)内填充阻尼油(55),两个所述弹性支承悬丝(53)各自分别穿过一个所述密封套管(54)并悬浮于所述阻尼油(55)内,两个所述弹性支承悬丝(53)位于两个所述密封套管(54)的同一轴线上,两个所述弹性支承悬丝(53)的外端分别与所述第一摆支柱(63)、所述悬丝摆调节轴(66)相连接并导电,使得所述第一摆支柱(63)、所述第二摆支柱(64)与所述电路组件电性连接,构成所述力矩平衡电信号回路,并使得所述摆框架(51)悬置。
3.根据权利要求2所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述电涡流传感器组件(4)还包括电涡流传感器骨架(41),所述电涡流传感器骨架(41)的一端通过电涡流传感器安装螺钉(40)与所述电涡流传感器支柱(65)相固定连接,所述电涡流传感器骨架(41)的另一端分开为两个支臂(42、43),所述电涡流线圈(44)设有两个,两个所述电涡流线圈(44)分别位于两个所述支臂(42、43)的相对内侧,两个所述支臂(42、43)之间为感应空间(48),所述涡流片(7)伸入到所述感应空间(48)内,两个所述支臂(42、43)的端部分别设有引线端子(45),与所述电路组件电性连接,以通过所述电路组件在两个所述电涡流线圈(44)内产生高频电流。
4.根据权利要求2所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述悬丝摆式加速度计还包括摆限位螺钉(97),所述底板(6)上于所述摆框架(51)的下方对应处设有第一螺纹孔(67),所述摆限位螺钉(97)与所述第一螺纹孔(67)相适配连接,且所述摆限位螺钉(97)的前端伸出到所述底板(6)的上方,以对所述摆框架(51)的下限位置进行限位,防止所述涡流片(7)与所述电涡流传感器组件(4)触碰。
5.根据权利要求4所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述第一螺纹孔(67)位于两个所述磁极(81、82)之间的空隙下方,且所述摆限位螺钉(97)的前端伸出到两个所述磁极(81、82)之间的空隙内。
6.根据权利要求2所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述悬丝摆式加速度计还包括磁场调整螺钉(98),所述底板(6)上于两个所述磁极(81、82)之间的空隙下方设有第二螺纹孔(68),所述磁场调整螺钉(98)与所述第二螺纹孔(68)相适配连接,且所述磁场调整螺钉(98)的前端伸出到两个所述磁极(81、82)之间的空隙处,以对所述线圈绕组(52)所处的磁场大小进行调整。
7.根据权利要求2所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述底板(6)上设有两个相对的磁极安装立板(61、62),两个所述磁极(81、82)分别靠合固定于两个所述磁极安装立板(61、62)上;所述第一摆支柱(63)、所述第二摆支柱(64)、所述电涡流传感器支柱(65)分别位于所述底板(60)上的安装孔内且固定;所述安装座(1)上设有安装孔(10);所述密封套管(54)是玻璃管;所述弹性支承悬丝(53)采用铂银合金制成。
8.根据权利要求2所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述底板(6)与所述安装座(1)为分体式连接结构,所述底板(6)通过底板安装螺钉(10)固定于所述安装座(1)上;或者,所述底板(6)与所述安装座(1)为一体成型式连接结构。
9.根据权利要求1所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述电路组件包括接线座(3),所述接线座(3)与所述安装座(1)的底部之间采用激光封接密封固定;所述接线座(3)上还设有焊线孔(30),以对所述悬丝摆组件(5)、所述电涡流传感器组件(4)与所述电路组件的连线进行焊接,并通过封堵(31)密封;所述外罩(2)与所述安装座(1)之间采用激光封接密封固定。
10.根据权利要求1所述的悬丝摆式加速度计,其特征在于:所述电路组件包括检波电路、放大电路、校正电路、正弦波振荡器,所述检波电路用于将所述涡流片(7)的位移转换为便于测量的电信号,所述放大电路用于将所述电涡流传感器组件(4)的敏感加速度的微弱信号加以放大,并提供合适的放大倍数,所述校正电路用于为所述悬丝摆组件(5)的再平衡提供必要的反馈电流,以获得再平衡力矩,以及提供必要的校正网络,使所述悬丝摆式加速度计正常工作,并且满足静态和动态性能指标,所述正弦波振荡器用于提供所述电涡流传感器组件(4)的正弦波高频振荡信号。
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2020
- 2020-04-05 CN CN202010261834.3A patent/CN111323615A/zh active Pending
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