CN203037669U - 一种对心封装的石英挠性加速度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种对心封装的石英挠性加速度传感器，包括表头和集成电路，表头和集成电路通过连接线连接，集成电路包括：电路和电路盖，电路盖由第一电路盖和第二电路盖组成，第二电路盖上设置有孔，第一电路盖的形状和第二电路盖上设置的孔的形状对应，第一电路盖固定盖合第二电路盖设置的孔；第二电路盖固定在表头上；表头包括壳体和表芯，表芯设置在壳体中，集成电路封装在表头的壳体中。本实用新型采用中心对称的电路盖，易于激光焊接封装，有效提高了密封的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石英挠性加速度传感器，尤其涉及一种对心封装的石英挠性加速度传感器，属于测量仪器技术领域。
背景技术
加速度传感器是一种测量冲击、振动常用的仪器，主要通过将加速度这一物理信号转变成便于测量的电信号进行测量，目前已经广泛应用于石油钻井、航天、航空、航海及武器系统的导航制导与控制等领域中。石英挠性加速度传感器是一种机械摆式加速度传感器，具有精度高、灵敏度高、功耗低的特点，同时其结构简单、体积小、重量轻，便于使用和更换。
石英挠性加速度传感器的工作原理是利用力反馈原理获得一个与输入加速度成比例的电流，通过对电流的采样获得输入加速度信息。为满足上述工作过程的要求，加速度传感器内部充有一个大气压的气体用以形成压膜阻尼，从而保证加速度传感器控制系统的稳定性。随着加速度传感器应用领域的不断扩展，环境压强的不断变化，工作环境恶劣性的不断提升，对其密封性、环境适应性提出了更高的要求。现有结构形式的加速度传感器由于密封结构的缺陷，将无法满足用户日益提高的使用要求。
如图1A和图1B所示，在现有技术中，石英挠性加速度传感器包括表头和集成电路，集成电路外部有电路盖。该电路盖一般由两个猫眼偏心盖（11、12）和一个大盖13粘接组成，猫眼偏心盖11、猫眼偏心盖12与大盖13之间用环氧胶固定连接，电路盖与表头之间也采用环氧胶连接。这种连接方式工序多，操作繁琐，密封性不良。
在授权公告号为CN200953027Y的中国实用新型专利中，公开了一种改进的石英挠性加速度计,包括表头和集成电路,其中,表头包括壳体和表芯,表芯由上盖板、石英挠性摆组件以及下力矩器组成,石英挠性摆组件由配重、摆片和线圈组成,表头以及表芯的各组件之间、石英挠性摆组件的各组件之间以及下力矩器的各组件之间,至少部分地通过激光焊接或通过耐高温胶或两者的结合相互连接。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种对心封装的石英挠性加速度传感器。该传感器易于封装，密封可靠性好。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：
一种对心封装的石英挠性加速度传感器，包括表头和集成电路，所述表头和所述集成电路通过连接线连接，
所述集成电路包括：电路和电路盖，所述电路盖由第一电路盖和第二电路盖组成，所述第二电路盖上设置有孔，所述第一电路盖的形状和所述第二电路盖上设置的孔的形状对应，所述第一电路盖固定盖合所述第二电路盖设置的孔；
所述第二电路盖固定在所述表头上；
所述表头包括：壳体和表芯，所述表芯设置在所述壳体中，
所述集成电路封装在所述表头的壳体中。
其中较优地，所述第一电路盖和所述第二电路盖通过激光焊接方式固定。
其中较优地，所述第一电路盖和所述第二电路盖在同一平面上。
其中较优地，所述第一电路盖和所述第二电路盖同轴固定。
其中较优地，所述表头和所述第二电路盖连接通过激光焊接方式固定。
其中较优地，所述第一电路盖和所述第二电路盖上设置的孔大小一致。
所述表芯包括：检测质量摆组件、电磁力矩器、差动电容传感器、伺服电路；
所述检测质量摆组件与电磁力矩器连接，所述电磁力矩器固定在所述壳体上；
所述伺服电路与所述差动电容传感器连接。
其中较优地，所述检测质量摆组件包括摆片、线圈、磁钢；
所述摆片包括：极板、外环、挠性平桥；
所述极板与所述外环之间通过所述挠性平桥连接；
所述磁钢穿过所述线圈，所述极板的一端设置在所述差动电容传感器中间位置，所述极板的外环与所述电磁力矩器连接，所述伺服电路还与所述线圈连接。
本实用新型所提供的对心封装的石英挠性加速度传感器，采用中心对称的电路盖封装，有效提高了密封的可靠性。
附图说明
图1A和图1B是现有技术中加速度传感器的电路盖结构示意图，其中图1A为侧视图，图1B为主视图；
图2A和图2B是本实用新型提供的加速度传感器的电路盖结构示意图，其中图2A为侧视图，图2B为主视图；
图3是加速度传感器的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图2A和图2B所示，本实用新型提供一种对心封装的石英挠性加速度传感器，包括表头和集成电路，表头和集成电路通过连接线连接，集成电路包括：电路和电路盖，该电路盖由第一电路盖21和第二电路盖22组成，第二电路盖22上设置有孔，第一电路盖21的形状21和第二电路盖22上设置的孔的形状对应，第一电路盖21盖合第二电路盖22设置的孔。第二电路盖22固定在表头上。表头包括：壳体10和表芯，表芯设置在壳体10中，集成电路封装在表头的壳体10中。
在本实用新型的一个实施例中，第一电路盖21和第二电路盖22优选在同一平面上，这样保证了封装后的电路盖平整。第一电路盖21和第二电路盖22采用固定封装的方式，具有连接工序少、操作简单、密封性好等优点。为了提高封装的易操作性，第一电路盖21和第二电路盖22优选采用同轴固定封装（也称对心封装），该同轴固定封装方式比偏心固定封装方式的密封性更好。为了进一步提高密封的可靠性，第一电路盖21和第二电路盖上22设置的孔大小一致。第一电路盖21和第二电路盖22在固定时，优选通过激光焊接方式固定。当然不仅限于此，其他具有同等功能的固定方式也可以使用，例如可以选择耐高温的环氧胶固定，也可以选择激光焊接和耐高温的环氧胶结合固定。
如图3所示，表芯包括：检测质量摆组件8、电磁力矩器2、差动电容传感器3、伺服电路4。电磁力矩器2固定在壳体10上。电磁力矩器2优选采用左右两块电磁力矩器配合安装，两块电磁力矩器通过腹带6连接。伺服电路4与差动电容传感器3连接。检测质量摆组件与电磁力矩器连接，检测质量摆组件8包括摆片9、线圈5、磁钢7；磁钢7穿过线圈5。摆片9包括：极板（图中未示出）、外环（图中未示出）、挠性平桥1。极板与外环之间通过挠性平桥连接；极板的一端设置于差动电容传感器3的中间位置，极板的另一端与挠性平桥1连接，伺服电路4还与线圈5连接。
本实用新型所提供的石英挠性加速度传感器的工作原理是这样的：在工作状态下，外界加速度沿加速度传感器的输入轴作用，由此产生的惯性力作用于检测质量摆组件8，导致其位置发生变化，从而引起差动电容传感器3的电容值变化。这种电容值的变化传输到伺服电路中，伺服电路4中的差动电容检测器检测这一变化，并将该变化信号放大、矫正后，变换成相应的电流反馈至电磁力矩器2，从而产生电磁力矩，使得检测质量摆组件8重新回到平衡状态。在力平衡状态下，作用于检测质量摆组件8上的惯性力与电磁力矩器2的电磁力平衡，通过测量采样电阻两端的电压即可计算得到外界加速度的大小。
综上所述，本实用新型提供的对心封装的石英挠性加速度传感器采用中心对称的电路盖，易于激光焊接封装，有效提高了密封的可靠性。
上面对本实用新型所提供的对心封装的石英挠性加速度传感器进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (8)
1.一种对心封装的石英挠性加速度传感器，包括表头和集成电路，所述表头和所述集成电路通过连接线连接，其特征在于：
所述集成电路包括：电路和电路盖，所述电路盖由第一电路盖和第二电路盖组成，所述第二电路盖上设置有孔，所述第一电路盖的形状和所述第二电路盖上设置的孔的形状对应，所述第一电路盖固定盖合所述第二电路盖设置的孔；
所述第二电路盖固定在所述表头上；
所述表头包括：壳体和表芯，所述表芯设置在所述壳体中，
所述集成电路封装在所述表头的壳体中。
2.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述第一电路盖和所述第二电路盖通过激光焊接方式固定。
3.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述第一电路盖和所述第二电路盖在同一平面上。
4.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述第一电路盖和所述第二电路盖同轴固定。
5.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述表头和所述第二电路盖连接通过激光焊接方式固定。
6.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述第一电路盖和所述第二电路盖上设置的孔大小一致。
7.如权利要求1所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述表芯包括检测质量摆组件、电磁力矩器、差动电容传感器、伺服电路；
所述检测质量摆组件与所述电磁力矩器连接，所述电磁力矩器固定在所述壳体上；
所述伺服电路与所述差动电容传感器连接。
8.如权利要求7所述的石英挠性加速度传感器，其特征在于：
所述检测质量摆组件包括摆片、线圈、磁钢，所述摆片包括极板、外环、挠性平桥；
所述极板与所述外环之间通过所述挠性平桥连接；
所述磁钢穿过所述线圈，所述极板的一端设置在所述差动电容传感器中间位置，所述极板的外环与所述电磁力矩器连接，所述伺服电路还与所述线圈连接。
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