CN114414841A - 一种加速度计组合 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加速度计组合，所述加速度计组合固定连接在卫星安装舱板上，以测量卫星的三正交轴加速度，包括：底座，与卫星安装舱板固定连接，其上固定设置有减振包支架，用于应对高量级的冲击；3个加速度计，两两相互正交安装在减振包支架上，生成输入加速度模拟信号；3个加表板，每个所述加表板分别与每个加速度计对应电路连接，传送加速度模拟信号；IF板，其固定设置在减振包支架的顶面，且与加表板电路连接，将加速度模拟信号转换为加速度数字信号；通讯板，设置在底座上，位于减振包支架的一侧，且与IF板电路连接，获得加速度数字信号并传输给卫星控制系统，控制卫星状态。本发明具有可维修性强，可替换性好，抗振能力强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及加速度计组合设计技术，尤其涉及一种加速度计相互独立的三轴加速度计组合。
背景技术
石英挠性加速度计的主要工作原理为利用摆片的惯性，获得与加速度输入成比例的电流，通过对电流的采样获得输入加速度信息。目前在国内外航空、航天、航海及其它交通运输等领域得到越来越广泛的应用。
传统的三轴加速度计组合由于没有减振器设计，导致无法承受高量级的冲击。由于宇宙辐射影响，传统加速度计组合无法长时间工作于宇航环境，因此还需要对加速度计组合进行抗辐照设计。
发明内容
本发明的目的提供一种加速度计组合，具有可维修性强，可替换性好，温度适应性好，抗振能力强，工程实用性强的优点。
为实现上述目的，本发明提供一种加速度计组合，所述加速度计组合固定连接在卫星安装舱板上，以测量卫星的三正交轴加速度，包括：底座，与卫星安装舱板固定连接，其上固定设置有减振包支架，用于应对高量级的冲击；3个加速度计，两两相互正交安装在减振包支架上，用于生成输入加速度模拟信号；3个加表板，每个所述加表板分别与每个加速度计对应电路连接，用于传送加速度模拟信号；IF板，其固定设置在减振包支架的顶面，且与加表板电路连接，用于将加速度模拟信号转换为加速度数字信号；通讯板，设置在底座上，位于减振包支架的一侧，且与IF板电路连接，获得加速度数字信号并传输给卫星控制系统，控制卫星状态。
优选地，所述减振包支架包括加速度计安装支架和多个减震器；所述减震器固定设置于加速度计安装支架与底座之间。
优选地，所述加速度计通过紧固件安装在所述加速度计安装支架的侧壁，以便于替换。
优选地，所述IF板固定设置在加速度计安装支架上，其上设置有多个转接口；所述IF板通过接插件将加表板和通讯板通信连接，以传输加速度数字信号。
优选地，所述通讯板上设置有电源变换模块，且与卫星电源电路连接，用于给加速度计、加表板、IF板以及通讯板供电。
优选地，所述电源变换模块和通讯板之间还设置有散热板，用于传递电源变换模块工作时产生的热量。
优选地，所述电源变换模块与散热板之间还安装有聚酰亚胺保护薄膜，用以保证电源变换模块电路板焊点的绝缘特性。
优选地，所述加速度计组合还包含外壳，所述外壳固定在所述底座上，将所述减振包支架、加速度计、加表板、IF板和通讯板包裹在其中。
优选地，所述外壳的内侧还粘贴有铅皮，以增强加速度计组合的抗辐射能力和空间环境适应能力。
优选地，所述底座的一侧还设置有棱镜，用于标定加速度计组合在卫星内部的位置。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种加速度计组合，具有如下有益效果：1、三轴向加速度计安装及使用相互独立，具有可维修性强、可替换性好的优点；2、减振包支架通过减振器与组合底座连接，能够应对高量级的冲击；3、由于宇宙辐射影响，传统加速度计组合无法长时间工作于宇航环境，而本发明在加速度计组合的外壳内粘贴铅片以达到抗辐照的效果。
附图说明
图1为本发明的加速度计组合的俯视图；
图2为本发明的加速度计组合的加速度计安装示意图；
图3为本发明的加速度计组合的IF板安装示意图；
图4是本发明的加速度计组合侧面示意图；
图5是本发明的加速度计组合侧面剖面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图1～附图5，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本发明提供了一种加速度计组合，所述加速度计组合固定连接在卫星安装舱板上，以测量卫星的三正交轴加速度，如图1～图5所示，包括：底座1，与卫星安装舱板固定连接，其上固定设置有减振包支架2，用于应对高量级的冲击；3个加速度计3，两两相互正交安装在减振包支架2上，生成输入加速度模拟信号；3个加表板4，每个所述加表板4分别与每个加速度计3对应电路连接，用于传送加速度模拟信号；IF板(接口连接板)5，其固定设置在减振包支架2的顶面，且与各个加表板4电路连接，用于将加速度模拟信号转换为数字信号；通讯板6，设置在底座1上，位于减振包支架2的一侧，且与IF板5电路连接，获得加速度数字信号并传输给卫星控制系统，以控制卫星状态。
具体地，如图5所示，所述减振包支架2包括加速度计安装支架21和多个减震器(图中未示)；所述减震器固定设置于加速度计安装支架21与底座1之间；较佳地，加速度计安装支架21的四个底部均设置有减震器，采用平面四点减振布局结构，最大程度上减缓了高量级的冲击对加速度计测量的影响。减振包支架2的减振原理如下：卫星上的大量级的冲击振动首先通过卫星安装舱板传递至加速度计组合的底座2上，之后底座2将振动传递给加速度计安装支架21，由于底座1和加速度计安装支架21之间设置有减振器，振动的能量通过减振器后被大部分耗散，从而使加速度计安装支架21上的加速度计3受到的冲击和振动能量大量减弱，有效达到了减振效果，避免了冲击对测量结果的影响。
其中，结合图2和图5所示，3个所述加速度计3的位置两两相互正交设置；具体地，第一加速度计31通过第一紧固件安装在所述加速度计安装支架21的第一侧壁；第二加速度计32通过第二紧固件安装在与加速度计安装支架21的与第一侧壁垂直邻接的第二侧壁上；第三加速度计33通过第三紧固件安装在加速度计安装支架21的顶壁，该顶壁与加速度计安装支架21的4个侧壁均垂直邻接，以保证3个所述加速度计两两相互正交设置。本实施例采用螺钉作为紧固件；若任一个所述加速度计3需要更换，通过采用力矩螺丝刀拧下螺钉，便可将其从加速度计安装支架21上拆除，进而进行更换操作。
其中，如图5所示，每个所述加表板4固定设置于对应的加速度计3的底面，且通过接插件与各自对应的加速度计3连接，用于传输加速度计3产生的加速度模拟信号。
进一步地，如图3所示，所述IF板5通过螺栓固定在加速度计安装支架21上，其上设置有多个转接口；各个所述加表板4通过接插件与IF板5上的转接口连接；同时，所述IF板5还通过接插件与通讯板6连接，加速度计3输出的加速度模拟信号经过IF板5转化为加速度数字信号，并传输给通讯板6，通讯板6接收到加速度数字信号后实时传输给卫星控制系统，使卫星控制系统能随时监测自身飞行状态。
其中，如图5所示，所述通讯板6上设置有电源变换模块(图中未示)，其与卫星电源电路连接，用于给加速度计组合中的电子元件(如加速度计、加表板、IF板以及通讯板)供电；进一步地，所述电源变换模块和通讯板6之间还设置有散热板(图中未示)，用于传递电源变换模块工作时产生的热量，防止通讯板6的温度过高而损坏。特别地，通讯板6上的电源变换模块与散热板之间还安装有聚酰亚胺保护薄膜，用以保证电源变换模块电路板焊点的绝缘特性，避免发生短路现象。
进一步，如图1和图4所示，所述底座1的一侧还设置有棱镜7，用于标定加速度计组合在卫星内部的位置，确保加速度计组合的安装位置准确，以获得更为精确的加速度数据。
其中，所述加速度计组合还包含外壳8，所述外壳8由4个侧板和1个顶板通过螺栓固定连接形成，所述外壳8固定在所述底座1上，将所述减振包支架2、3个加速度计3、3个加表板4、IF板5以及通讯板6包裹在其中，形成一个封闭结构，保证上述元器件的安装精度，以及提供稳定的内部环境、屏蔽电磁、保护加速度计等作用。为了进一步地避免宇宙辐射影响，在外壳8的内侧还可以粘贴一定厚度铅皮的方式，增强元器件抗辐射能力和空间环境适应能力。
综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的加速度计组合具有稳定性好、可维修性强、抗冲击能力强以及抗辐射能力强等优势。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种加速度计组合，所述加速度计组合固定连接在卫星安装舱板上，以测量卫星的三正交轴加速度，其特征在于，包括：
底座(1)，与卫星安装舱板固定连接，其上固定设置有减振包支架(2)，用于应对高量级的冲击；
3个加速度计(3)，两两相互正交安装在减振包支架(2)上，用于生成输入加速度模拟信号；
3个加表板(4)，每个所述加表板(4)分别与每个加速度计(3)对应电路连接，用于传送加速度模拟信号；
IF板(5)，其固定设置在减振包支架(2)的顶面，且与各个加表板(4)电路连接，用于将加速度模拟信号转换为加速度数字信号；
通讯板(6)，设置在底座(1)上，位于减振包支架(2)的一侧，且与IF板(5)电路连接，获得加速度数字信号并传输给卫星控制系统，控制卫星状态。
2.如权利要求1所述的加速度计组合，其特征在于，所述减振包支架(2)包括加速度计安装支架(21)和多个减震器(22)；所述减震器(22)固定设置于加速度计安装支架(21)与底座(1)之间。
3.如权利要求2所述的加速度计组合，其特征在于，所述加速度计(3)通过紧固件安装在所述加速度计安装支架(21)的侧壁，以便于替换。
4.如权利要求2所述的加速度计组合，其特征在于，所述IF板(5)固定设置在加速度计安装支架(21)上，其上设置有多个转接口；所述IF板(5)通过接插件将加表板(4)和通讯板(6)通信连接，以传输加速度数字信号。
5.如权利要求1所述的加速度计组合，其特征在于，所述通讯板(6)上设置有电源变换模块，且与卫星电源电路连接，用于给加速度计(3)、加表板(4)、IF板(5)以及通讯板(6)供电。
6.如权利要求6所述的加速度计组合，其特征在于，所述电源变换模块和通讯板(6)之间还设置有散热板，用于传递电源变换模块工作时产生的热量。
7.如权利要求6所述的加速度计组合，其特征在于，所述电源变换模块与散热板之间还安装有聚酰亚胺保护薄膜，用以保证电源变换模块电路板焊点的绝缘特性。
8.如权利要求1所述的加速度计组合，其特征在于，所述加速度计组合还包含外壳(8)，所述外壳(8)固定在所述底座(1)上，将所述减振包支架(2)、加速度计(3)、加表板(4)、IF板(5)和通讯板(6)包裹在其中。
9.如权利要求9所述的加速度计组合，其特征在于，所述外壳(8)的内侧还粘贴有铅皮，以增强加速度计组合的抗辐射能力和空间环境适应能力。
10.如权利要求1所述的加速度计组合，其特征在于，所述底座(1)的一侧还设置有棱镜(7)，用于标定加速度计组合在卫星内部的位置。
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