一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置及方法，解决现有加速度计力矩器磁性能测量装置无法检测评估气隙均匀性及测量精度较低的问题。该装置包括安装架、安装台、测量探头、特斯拉计、数据处理单元、用于驱动测量探头或安装台发生相对轴向运动的第一驱动单元、N个霍尔传感器，安装台和测量探头均设在安装架上；测量探头包括柱状探头本体和导向筒；导向筒的外径与待测力矩器轭铁端面的通孔直径相适配，导向筒的内径大于待测力矩器的磁极片外径；导向筒的筒壁上沿轴向开设有N个圆周均布的第一凹槽；N个霍尔传感器分别嵌入N个第一凹槽内并通过导线与特斯拉计连接；数据处理单元用于将特斯拉计采集的气隙磁性能数据进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置及方法
本专利技术涉及力矩器气隙磁性能测量评估技术，具体涉及一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置及评估方法。
技术介绍
石英挠性加速度计是利用牛顿第二定律(惯性定律)测量加速度的惯性导航器件，被广泛应用于潜艇、飞船等运载体的导航系统，是导航系统的核心部件之一，其主要通过力反馈原理来测量运载体的加速度。石英挠性加速度计主要组成包括力矩器、检测质量摆组件、差动电容传感器以及混合集成电路，加速度计工作过程中通过检测质量摆组件的通电线圈在力矩器气隙磁场作用下，产生电磁回复力来平衡外界加速度作用而产生的惯性力，因此加速度计力矩器气隙磁场均匀性直接影响电磁力与惯性力的平衡性准确性，进而影响加速度计的工作状态及精度。加速度计的力矩器结构如图1所示，其包括轭铁08、磁钢09和磁极片010，轭铁08为中空结构，其上端中部设有通孔011，磁钢09和磁极片010从下至上依次同轴设置在轭铁08内部，磁钢09位于轭铁08的中空腔体内且与轭铁08内壁之间存在距离，磁极片010位于轭铁08上端的通孔011内，且与轭铁0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置，其特征在于：包括安装架(5)、安装台(7)、第一驱动单元(8)、测量探头(1)、特斯拉计(4)、数据处理单元(6)、N个霍尔传感器(2)和N个导线(3)，N≥3；/n所述安装台(7)和测量探头(1)均设置在安装架(5)上，且测量探头(1)位于安装台(7)的正上方；/n所述测量探头(1)包括柱状探头本体(12)和导向筒(11)；所述柱状探头本体(12)的上端设置在安装架(5)上，柱状探头本体(12)上设有过线通道；所述导向筒(11)同轴设置在柱状探头本体(12)的下端，导向筒(11)的外径与待测力矩器(07)轭铁端面的通孔(011)直径相适配，导向...

【技术特征摘要】
1.一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置，其特征在于：包括安装架(5)、安装台(7)、第一驱动单元(8)、测量探头(1)、特斯拉计(4)、数据处理单元(6)、N个霍尔传感器(2)和N个导线(3)，N≥3；
所述安装台(7)和测量探头(1)均设置在安装架(5)上，且测量探头(1)位于安装台(7)的正上方；
所述测量探头(1)包括柱状探头本体(12)和导向筒(11)；所述柱状探头本体(12)的上端设置在安装架(5)上，柱状探头本体(12)上设有过线通道；所述导向筒(11)同轴设置在柱状探头本体(12)的下端，导向筒(11)的外径与待测力矩器(07)轭铁端面的通孔(011)直径相适配，导向筒(11)的内径大于待测力矩器(07)的磁极片(010)外径；
所述导向筒(11)的筒壁上沿轴向开设有N个圆周均布的第一凹槽(111)；
所述N个霍尔传感器(2)分别嵌入N个第一凹槽(111)内，且N个霍尔传感器(2)几何中心位于导向筒(11)的同一圆周上；
N个导线(3)的一端分别与N个霍尔传感器(2)连接，另一端穿过过线通道后均与特斯拉计(4)连接；
所述数据处理单元(6)用于将特斯拉计(4)获取的气隙磁性能数据进行分析，并根据内置评判标准，对力矩器(07)气隙的磁性能进行判读；
所述第一驱动单元(8)设置在安装架(5)上，用于驱动测量探头(1)或安装台(7)发生相对轴向运动。


2.根据权利要求1所述加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置，其特征在于：所述过线通道包括设置在柱状探头本体(12)上的中心孔(13)、沿轴向设置在柱状探头本体(12)侧壁且周向布置的N个第二凹槽(121)、与中心孔(13)和N个第二凹槽(121)贯通的N个径向通孔(14)；
N个第二凹槽(121)分别与N个第一凹槽(111)相贯通；
N个径向通孔(14)分别位于N个第二凹槽(121)远离第一凹槽(111)的一端；
所述N为4。


3.根据权利要求1或2所述加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置，其特征在于：所述第一驱动单元(8)为设置在安装架(5)底部的步进电机，步进电机的输出端与安装台(7)相连。


4.采用权利要求1所述加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置对加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将待测力矩器(07)安装在安装台(7)上，使力矩器(07)的轴线与测量探头(1)的轴线重合,且测量探头(1)任一霍尔传感器(2)位于待测力矩器(07)孔位的正上方；
2)第一驱动单元(8)驱动安装台(7)向上运动或者驱动测量探头(1)向下运动，直至测量探头(1)上的霍尔传感器(2)伸至力矩器气隙的第一轴向测量位置；
3)N个霍尔传感器(2)采集第一轴向测量位置的N个气隙磁性能数据，并将N个气隙磁性能数据传输至特斯拉计(4)；数据处理单元(6)对特斯拉计(4)获取的第一轴向测量位置N个气隙磁性能数据与力矩器气隙磁性设定大小范围进行比较，以及数据处理单元(6)对气隙磁性能数据极差与设定极差范围进行比较，若任一气隙磁性能数据超出力矩器气隙磁性设定大小范围或者气隙磁性能数据极差超出设定极差范围，则力矩器周向气隙磁性能不合格；若N个气隙磁性能数据均在力矩器气隙磁性设定大小范围内以及气隙磁性能数据极差在设定极差范围内，则第一轴向测量位置的周向气隙磁性能合格，执行步骤4)；
4)重复执行步骤2)和步骤3)，测量探头(1)上的霍尔传感器(2)移动至力矩器气隙的第二轴向测量位置、第三轴向测量位置、……，直至测量探头(1)上的霍尔传感器(2)移动至力矩器气隙的轴向最深测量位置，完成对力矩器所有轴向位置的周向气隙磁性能测量。


5.根据权利要求4所述加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估方法，其特征在于：还包括步骤5)：数据处理单元(6)对所有轴向测量位置的同一周向位置气隙磁性能数据极差与力矩器气隙磁性设定极差范围进行比较，若气隙磁性能数据极差超出设定极差范围，则力矩器轴向气隙磁性能不合格，若气隙磁性能数据极差在设定极差范围内，则力矩器轴向气隙磁性能合格。


6.一种加速度计的力矩器气隙磁性能测量评估装置，其特征在于：包括安装架(5)、安装台(7)、第一驱动单元(8)、第二驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜剑，冯东棉，党建军，李军朔，张阳，王文一，
申请(专利权)人：西安航天精密机电研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61