一种平衡摆结构、角加速度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种平衡摆结构、角加速度测量装置及方法，该平衡摆结构包括相互连接且可绕位于连接处的轴转动的第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂和第二摆臂的重力矩相等。其不仅结构简单且测量精度高。结构简单且测量精度高。结构简单且测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种平衡摆结构、角加速度测量装置及方法


[0001]本专利技术属于加速度测量
，具体地涉及一种平衡摆结构、角加速度测量装置及方法。

技术介绍

[0002]与角位移和角速度相比，角加速度在角运动动态特性表征方面，能够更直接、更快速、更准确地表征角运动的高阶特性，尤其在多扰动、变负载、大过载等复杂工况下，实现对角加速度的高精度、高动态、高可靠的直接测量与分析，能够显著提高系统的精度、稳定性、响应速度等性能。
[0003]测量角加速度的方法从工作原理上多种多样，按测量对象可分为X类和Y类，按测量方法可分为A类、B类和C类。X类为间接测量，测量某一旋转物体的相对角加速度，结构上分为两个组成部分，一部分安装在参照物体上，另一部分安装在作旋转运动的被测物体上，结构复杂，使用不便，主要用于工业设备。Y类直接测量旋转物体相对于惯性空间的角加速度，使用方便，主要用于飞行器。A类和B类为间接测量方法，首先检测角位移或角速度，然后通过微分电路或微分计算算法进行微分处理得到角加速度，微分处理必须要有足够的噪声衰减和足够短的延迟特性。由于微分过程特有的噪声放大特性，需要对噪声信号进行高频滤波处理，因此会引入较大的误差，特别是在信号比较微弱时灵敏度下降(即阈值会较大)，不适合精度和实时性要求高的场合。C类为直接测量角加速度信号，实时性好，精度高。
[0004]现有的加速度测量装置在结构和精度上不能兼顾。

技术实现思路

[0005]为了解决现有角加速度测量装置结构和精度不能同时兼顾的问题，本专利技术提供一种平衡摆结构、角加速度测量装置及方法，其不仅结构简单且测量精度高。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术第一方面提供一种平衡摆结构，包括相互连接且可绕位于连接处的轴转动的第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂和第二摆臂的重力矩相等。
[0008]在一种可能的设计中，所述第一摆臂和/或第二摆臂包括第一摆片、第二摆片和连接在第一摆片与第二摆片之间过渡结构，所述第一摆片和第二摆片相垂直；
[0009]所述第一摆臂和第二摆臂的第一摆片位于同一平面上。
[0010]进一步的，所述第一摆臂和第二摆臂还包括设置在所述第一摆片或第二摆片上的配重块。
[0011]在一种可能的设计中，所述第一摆臂和第二摆臂包括摆片，所述第一摆臂和第二摆臂的摆片一体成型且位于同一平面上。
[0012]进一步的，所述第一摆臂和第二摆臂还包括设置在摆片上配重块。
[0013]在一种可能的设计中，所述第一摆臂和/或第二摆臂由不导磁金属材料制成。
[0014]本专利技术第二方面提供一种加速度测量装置，包括第一方面及其任一可能的设计中
所述的一种平衡摆结构、固定在所述第一摆臂和第二摆臂的轴上的转轴、用于支撑所述转轴的支承部件和用于检测所述平衡摆结构转动时转矩的检测单元。
[0015]本专利技术第三方面提供一种角加速度测量方法，包括以下步骤：
[0016]获取采用第二方面所述的角加速度测量装置采集的转矩数据；
[0017]根据所述转矩和所述第一摆臂和第二摆臂绕轴转动的转动惯量计算角加速度。
[0018]本专利技术与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
[0019]本专利技术采用两个摆臂结构，通过检测装置检测摆臂转动时的转矩，即可根据转矩和摆臂绕轴转动的转动惯量计算角加速度，结构简单，且精度高。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术平衡摆结构的一结构示意图；
[0022]图2为本专利技术平衡摆结构的另一结构示意图；
[0023]图3为图2中平衡摆结构的摆臂含有配重块时的结构示意图；
[0024]图4为本专利技术加速度测量装置的结构示意图，其中未标示出检测单元和转轴；
[0025]图5为本专利技术检测单元的立体图；
[0026]图6为本专利技术检测单元的俯视图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0030]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语
“
第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]如图1、图2所示，本专利技术第一方面提供一种平衡摆结构，包括相互连接且可绕位于连接处的轴13转动的第一摆臂11和第二摆臂12，所述第一摆臂11和第二摆臂12的重力矩相等，以保证第一摆臂11和第二摆臂12相对轴的静平衡。第一摆臂11相对于轴的力臂与自身重量的乘积与第二摆臂12相对于轴的力臂与自身重量的乘积相等。
[0034]基于上述平衡摆结构的原理和结构，第一摆臂11和第二摆臂12可采用多种结构实现，只要满足第一摆臂11和第二摆臂12的重力矩相等即可。具体的，可采用以下方式实现。
[0035]其一，第一摆臂11和第二摆臂12可采用以下方式实现：如图2所示，两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平衡摆结构，其特征在于：包括相互连接且可绕位于连接处的轴（13）转动的第一摆臂（11）和第二摆臂（12），所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）的重力矩相等。2.根据权利要求1所述的一种平衡摆结构，其特征在于：所述第一摆臂（11）和/或第二摆臂（12）包括第一摆片（31）、第二摆片（32）和连接在第一摆片（31）与第二摆片（32）之间过渡结构，所述第一摆片（31）和第二摆片（32）相垂直；所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）的第一摆片（31）位于同一平面上。3.根据权利要求2所述的一种平衡摆结构，其特征在于：所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）还包括设置在所述第一摆片（31）或第二摆片（32）上的配重块（2）。4.根据权利要求1所述的一种平衡摆结构，其特征在于：所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）包括摆片，所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）的摆片一体成型且位于同一平面上。5.根据权利要求4所述的一种平衡摆结构，其特征在于：所述第一摆臂（11）和第二摆臂（12）还包括设置在摆片上配重块（2）。6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道文，刘志伟，武雷，卓晗，黄树峰，马孝育，
申请(专利权)人：陕西华燕航空仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：