悬丝摆式加速度计制造技术

本发明专利技术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。

Pendulous accelerometer

【技术实现步骤摘要】
悬丝摆式加速度计
本专利技术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。
技术介绍
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(MicroElectroMechanicalSystem，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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术包括安装座、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。本专利技术的有益效果是：由于本专利技术包括安装座、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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。/n...

【技术特征摘要】
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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，
申请(专利权)人：陕西领航传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61