包括矩形线圈和矩形极靴的加速度计制造技术

本发明专利技术题为“包括矩形线圈和矩形极靴的加速度计”。本公开涉及用于确定加速度的设备、系统和技术。例如，加速度计系统包括检验质量块、连接到该检验质量块的极靴、以及围绕该极靴设置并连接到该检验质量块的线圈，其中该线圈的形状为矩形。另外，该加速度计系统包括电路，该电路被配置为将电信号传送到该线圈以将该检验质量块保持在零位，以及确定与该电信号相对应的电流值。另外，该电路被配置为基于该电流值来识别该加速度计系统的加速度。值来识别该加速度计系统的加速度。值来识别该加速度计系统的加速度。

【技术实现步骤摘要】
包括矩形线圈和矩形极靴的加速度计


[0001]本公开涉及加速度计。

技术介绍

[0002]加速度计通过检测在惯性力下检验质量块的位移起作用。一些加速度计包括电容式拾取系统。例如，导电材料(例如，电容器板)可设置在检验质量块的上表面上，并且类似的导电材料可设置在该检验质量块的下表面上。沿加速度计的传感轴施加的加速度或力使得检验质量块向上或向下偏转，从而使得拾取电容板与上部非移动构件和下部非移动构件之间的距离(例如，电容间隙)发生变化。电容间隙的这种变化使得电容元件的电容性发生变化，这表示沿传感轴的检验质量块的位移。电容的变化可用作位移信号，该位移信号可应用于包括一个或多个电磁体(例如，力再平衡线圈)的伺服系统以使检验质量块返回到零位或静止位。

技术实现思路

[0003]一般来讲，本公开涉及用于确定一个或多个装置的加速度的设备、系统和技术。例如，电磁加速度计可通过将电流传送到线圈来防止检测质量块的位移，从而引起洛伦兹力来防止该检验质量块相对于一个或多个非移动构件的位移。例如，磁通量可在极靴、线圈和非移动构件之间形成回路。这种磁通量和流过线圈的电流可引起伺服效应，防止检验质量块相对于一个或多个非移动构件的位移。电流的量值与沿加速度计的感应轴的检验质量块的加速度之间可存在关系，使得处理电路可以基于传送到线圈的电信号的量值来计算加速度。
[0004]在一些情况下，极靴的形状为矩形，并且线圈可围绕该极靴设置，使得极靴穿过线圈的中心装配。线圈的形状也可为矩形。因而，磁场的量值在极靴的第一侧到非移动构件之间的区域中可为恒定的。例如，矩形极靴包括四个侧。极靴第一侧处的磁场的量值可与从该极靴第一侧向外的第一距离处的磁场的量值基本相同。极靴与非移动构件之间的磁场保持恒定可为有益的，使得线圈相对于极靴的移动不会影响防止检验质量块位移的洛伦兹力。即，与极靴和非移动构件之间的磁场可变的加速度计相比，极靴与非移动构件之间的磁场恒定的加速度计可更精确地确定检验质量块沿感应轴的加速度。
[0005]在一些示例中，加速度计系统包括检验质量块和极靴，其中该极靴连接到检验质量块。另外，加速度计系统包括围绕极靴设置的线圈，其中该线圈连接到检验质量块，并且其中该线圈的形状为矩形。另外，加速度计系统包括电路；该电路被配置为将电信号传送到线圈以将检验质量块保持在零位，确定与电信号相对应的电流值，以及基于该电流值来识别加速度计系统的加速度。
[0006]在一些示例中，方法包括通过加速度计系统的电路将电信号传送到线圈以将检验质量块保持在零位。加速度计系统包括检验质量块、极靴和线圈，其中该极靴连接到该检验质量块并且该线圈围绕极靴设置；其中该线圈连接到该检验质量块并且该线圈的形状为矩
形。另外，该加速度计系统包括电路。该方法还包括通过电路来确定与电信号相对应的电流值，以及基于该电流值通过该电路来识别加速度计系统的加速度。
[0007]在一些示例中，加速度计系统包括围绕极靴设置的线圈，其中该线圈连接到检验质量块，并且其中该线圈的形状为矩形。另外，加速度计系统包括电路；该电路被配置为将电信号传送到线圈以将检验质量块保持在零位，确定与电信号相对应的电流值，以及基于该电流值来识别加速度计系统的加速度。
[0008]本
技术实现思路
旨在提供本公开中描述的主题的概述。不旨在提供以下附图和说明书中详细描述的系统、设备和方法的排他性或详尽的说明。本公开的一个或多个示例的另外的细节在以下附图和说明书中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求书中显而易见。
附图说明
[0009]图1是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计系统的框图。
[0010]图2是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计系统的侧剖面图的概念图。
[0011]图3是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计系统的顶剖面图的概念图。
[0012]图4是示出根据本公开的一种或多种技术的行进穿过线圈的电信号和由极靴发射的磁通量的概念图。
[0013]图5是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计系统的整个横截面上的磁场强度的概念图。
[0014]图6是示出根据本公开的一种或多种技术的加速度计透视图的概念图。
[0015]图7是示出根据本公开的一种或多种技术的使用电磁加速度计来确定加速度的示例性操作的流程图。
[0016]类似的参考字符在整个说明书和附图中表示类似的元件。
具体实施方式
[0017]本公开涉及用于使用加速度计系统来确定物体的加速度的设备、系统和技术。例如，加速度计系统可为被配置为精确测量加速度值的电磁加速度计系统。电磁加速度计系统使用电信号和磁信号的组合来确定物体的加速度。例如，加速度计系统可包括磁极靴、电线圈、非移动构件和检验质量块。磁通量可从极靴行进穿过线圈到非移动构件，并返回到极靴。电流可流过线圈。加速度计系统可基于磁通量和电流来生成洛伦兹力，该洛伦兹力表示防止检验质量块位移的伺服效应。
[0018]在一些情况下，该加速度计系统被配置成实时地或近似实时地测量物体的加速度，使得处理电路可分析物体在一个时间段内的加速度，以确定该物体在该时间段期间的位置位移。例如，加速度计系统可以为惯性导航系统(INS)的一部分，该惯性导航系统用于至少部分地基于物体的加速度来跟踪该物体的位置。另外，加速度计系统可定位于物体上或物体内，使得该加速度计系统与物体一起加速。因此，当物体加速时，该加速度计系统(包括质量检测块)与物体一起加速。由于随时间推移的加速度为随时间推移的速度的导数，并且随时间推移的速度为随时间推移的位置的导数，因此在一些情况下，处理电路可被配置成通过在一个时间段内执行物体的加速度的二重积分来确定物体的位置位移。使用定位在
物体上的加速度计系统而不使用该物体外部的导航系统(例如，全球导航卫星系统(GNSS))来确定物体的位置可被称为“航位推测”。
[0019]为了使用INS更准确地跟踪物体的位置，提高由加速度计系统确定的加速度值的质量可能是有益的。例如，加速度计系统可被配置为确定沿垂直于检验质量块平面的感应轴的加速度。当加速度计系统根据包括平行于感应轴的分量和垂直于该感应轴的至少一个分量的矢量而正加速时，该加速度计系统可精确地确定平行于感应轴的分量的量值。
[0020]垂直于加速度计系统的感应轴的力在本文中可被称为“侧向”力。加速度计系统可防止形成对加速度计系统测量加速度的精度产生不利影响的侧向力。例如，极靴可位于线圈的中心内。在一些示例中，线圈的形状为其中心具有矩形开口的矩形，并且极靴的横截面为矩形，使得极靴穿过线圈的矩形开口装配。在一些示例中，极靴与极靴每一侧上的线圈之间可存在间隙。例如，由于极靴的横截面为矩形，因此极靴可包括第一侧、第二侧、第三侧和第四侧。侧向力(例如，振动力)可暂时使得线圈相对于极靴移动，例如，使得线圈移动得例如更接近极靴的第一侧且更远离极靴的第二侧。
[0021]由于极靴的形状为矩形，极靴的四个侧中的每个侧上的磁场均可在远本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速度计系统，所述加速度计系统包括：检验质量块；极靴，其中所述极靴连接到所述检验质量块；线圈，所述线圈围绕所述极靴设置，其中所述线圈连接到所述检验质量块，并且其中所述线圈的形状为矩形；和电路，所述电路被配置为：将电信号传送到所述线圈以将所述检验质量块保持在零位；确定与所述电信号相对应的电流值；以及基于所述电流值来识别所述加速度计系统的加速度。2.根据权利要求1所述的加速度计系统，其中所述加速度计系统还包括：非移动构件，其中所述电路被配置为：从电容传感器接收指示电容值的电容信号，其中所述电容值与所述检验质量块和所述非移动构件之间的间隙的宽度相关联；以及生成所述电信号以包括电流值，所述电路通过将所述检验质量块与所述非移动构件之间的所述间隙的所述宽度保持在零间隙宽度来将所述检验质量块保持在所述零位。3.根据权利要求2所述的加速度计系统，其中所述极靴是第一极靴，其中所述线圈是第一线圈，其中所述电信号是第一电信号，其中所述电流值是第一电流值，并且其中所述加速度计系统还包括：第二极靴，其中所述第二极靴连接到所述检验质量块；和第二线圈，所述第二线圈围绕所述第二极靴设置，其中所述第二线圈连接到所述检验质量块，并且其中所述第二线圈的形状为矩形，其中所述电路被进一步配置为：将第二电信号传送到所述第二线圈以将所述检验质量块保持在所述零位；确定与所述第二电信号相对应的第二电流值；以及基于所述第二电流值和所述第一电流值来识别所述加速度计系统的所述加速度。4.根据权利要求3所述的加速度计系统，其中所述非移动构件是第一非移动构件，其中所述电容传感器是第一电容传感器，其中所述电容信号是第一电容信号，其中所述电容值是第一电容值，其中所述零间隙宽度是第一零间隙宽度，并且其中所述加速度计系统还包括：第二非移动构件，其中所述电路被配置为：从第二电容传感器接收指示第二电容值的第二电容信号，其中所述第二电容值与所述检验质量块和所述第二非移动构件之间的间隙的宽度相关联；以及生成所述第二电信号以包括第二电流值，所述电路通过将所述检验质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：