【技术实现步骤摘要】
本申请涉及惯性倾角传感器，特别涉及一种双向惯性倾角传感器。
技术介绍
1、相关技术中公开了一种惯性倾角传感器，设计的初衷是为了用于主动隔振平台0.1hz以下的主动隔振性能，但是在研制过程当中发现，由于倾角传感器机械结构属于米级结构，在小型的三自由度主动隔振平台有限的空间内安装较为困难，同时两套正交方向的倾角传感器是不现实的，因此考虑对现有的单方向低频倾角传感器进行优化，希望可以实现双方向的角度测量，在设计过程当中还必须要考虑装配的可实现性，需要考虑降低柔性结构的装配难度以及质心的调节精度。
2、目前惯性倾角传感器主要存在以下问题：
3、1、相关技术中所公开的惯性倾角传感器的柔性结构只能满足一个轴向上的旋转，即只能实现一个轴向上的倾角测量。
4、2、相关技术中所公开的惯性倾角传感器平衡梁为轴对称结构，在平面内只能测量一个轴向的倾角，在实际应用中的使用范围大大受限，因此需要提出一种中心对称的双向全同倾角测量装置，可实现x、y轴倾角的同时测量，即实现平面内的倾角测量，可大大提升其使用功能。
5、3、相关技术中所公开的惯性倾角传感器平衡梁由于加工精度和装配误差的存在，需要利用配重块进行水平方向平衡调整，配重块处于平衡梁端部，调节力臂也较长，且其调节质量较大，所以在调节过程中，易出现过调现象，因此采用螺纹连接的微调装置对于精度要求很高的对称结构十分重要。
6、4、惯性平衡梁结构的质心位置与传感器结构的稳定性、测量精度和灵敏度息息相关，研究表明，惯性平衡梁结构的垂直质心应尽可能靠近
技术实现思路
1、为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供一种双向惯性倾角传感器，所采用的技术方案如下。
2、本申请所提供的双向惯性倾角传感器包括第一基座、第二基座、柔性结构、平衡梁组件和质心高度调节组件，所述第一基座中空形成第一安装区；所述第二基座中空形成第二安装区，所述第二基座设置于所述第一安装区；所述柔性结构分别与所述第一基座、所述第二基座连接，以使所述第二基座悬吊于所述第一安装区；所述平衡梁组件包括平衡梁和中心基座，所述中心基座设置于所述第二安装区，所述平衡梁的一端设置于所述中心基座；所述质心高度调节组件包括粗调组件和微调组件，所述粗调组件和所述微调组件均设置于所述第二基座，所述粗调组件连接所述中心基座且能够带动所述中心基座升降，所述微调组件包括第一质量块和倾斜的第一调节杆，所述第一质量块设置于所述第一调节杆，且所述第一质量块沿所述第一调节杆的轴向可移动；其中，所述中心基座的外侧沿周向布置有四个所述平衡梁，相邻两个所述平衡梁的夹角为直角，且处于相对位置的两个所述平衡梁共轴线，所述微调组件设置为2n个，n取正整数，n≥2，所述微调组件两两一对并处于相对的位置，处于相对位置的所述微调组件同步运行，以使所述第一质量块同步倾斜向上移动或同步倾斜向下移动。
3、本申请的某些实施例中，所述粗调组件包括第二调节杆和升降座，所述中心基座设置于所述升降座，所述第二调节杆连接所述升降座，所述第二调节杆以螺旋传动的方式在所述第二基座中升降，以带动所述升降座上下移动；所述微调组件包括第一齿轮，各所述第一调节杆的一端均设置有所述第一齿轮，所述质心高度调节组件包括锥齿联动结构，所述锥齿联动结构套设于所述第二调节杆的外周侧壁，所述锥齿联动结构包括第二锥齿轮，各所述第一齿轮均与所述第二锥齿轮啮合传动，所述第一调节杆以螺旋传动的方式驱动所述第一质量块移动并通过所述第二锥齿轮的啮合传动实现各所述第一调节杆的同步转动。
4、本申请的某些实施例中，所述锥齿联动结构包括第三锥齿轮，所述第三锥齿轮位于所述第二锥齿轮的上方，所述第一齿轮设置为锥齿轮，所述第三锥齿轮和所述第二锥齿轮均与所述第一齿轮啮合；所述第二锥齿轮与所述第三锥齿轮的锥度不同和/或所述第二锥齿轮与所述第三锥齿轮的直径的不同。
5、本申请的某些实施例中，所述第三锥齿轮的锥度大于所述第二锥齿轮的锥度，所述第三锥齿轮的直径大于所述第二锥齿轮的直径，各所述第一调节杆均向下倾斜；或者，所述第三锥齿轮的锥度小于所述第二锥齿轮的锥度，所述第三锥齿轮的直径小于所述第二锥齿轮的直径，各所述第一调节杆均向上倾斜。
6、本申请的某些实施例中，所述微调组件设置为四个，四个所述微调组件的位置与四个所述平衡梁的位置对应，且分别位于对应的所述平衡梁的下方。
7、本申请的某些实施例中，其中两个共轴线所述第一调节杆的所述第一齿轮大于另外两个共轴线的所述第一调节杆的所述第一齿轮的直径。
8、本申请的某些实施例中，所述中心基座中空，所述柔性结构位于所述中心基座内，所述第一基座设置有第一连接结构，所述第一连接结构从所述第一基座的顶部向下延伸至所述第二安装区，所述柔性结构的上端与所述第一连接结构连接，所述第二基座设置有第二连接结构，所述柔性结构的下端与所述第二连接结构连接。
9、本申请的某些实施例中，所述柔性结构的外侧壁沿圆周设置有凹陷区，以使所述柔性结构具有上连接部和下连接部，所述凹陷区在所述上连接部的底部内凹成型并在所述上连接部的底部沿圆周形成上限位部，所述凹陷区在所述下连接部的顶部内凹成型并在所述下连接部的顶部沿圆周形成下限位部，所述上连接部相对于所述下连接部倾斜时，所述上限位部与所述下限位部抵接以限制所述上连接部相对于所述下连接部的倾斜角度。
10、本申请的某些实施例中，所述平衡梁组件包括第二质量块，各所述平衡梁的另一端均设置有所述第二质量块，且所述第二质量块能够沿所在的所述平衡梁的轴向移动，所述第二质量块以螺旋传动的方式移动。
11、本申请的某些实施例中，所述双向惯性倾角传感器包括锁紧件，所述锁紧件螺纹连接于所述第一基座的侧壁，且所述锁紧件的端部用于抵接所述第二基座的外侧壁，以使所述第二基座固定。
12、本申请的实施例至少具有以下有益效果：双向惯性倾角传感器设置两两同轴线的平衡梁，实现双向测量，且利用粗调组件调整平衡梁组件的质心的高度，并以微调组件进一步调整质心的高度，提高调整的精确度。微调组件中，以第一质量块同步倾斜地移动，第一质量块的位移在水平方向上的分量两两抵消，竖直方向上的分量叠加，实现对质心高度的微调。本申请可广泛应用于惯性倾角传感器
【技术保护点】
1.一种双向惯性倾角传感器，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述粗调组件包括第二调节杆（3201）和升降座（3202），所述中心基座（2200）设置于所述升降座（3202），所述第二调节杆（3201）连接所述升降座（3202），所述第二调节杆（3201）以螺旋传动的方式在所述第二基座（1200）中升降，以带动所述升降座（3202）上下移动；所述微调组件（3100）包括第一齿轮（3103），各所述第一调节杆（3102）的一端均设置有所述第一齿轮（3103），所述质心高度调节组件（3000）包括锥齿联动结构，所述锥齿联动结构套设于所述第二调节杆（3201）的外周侧壁，所述锥齿联动结构包括第二锥齿轮（3301），各所述第一齿轮（3103）均与所述第二锥齿轮（3301）啮合传动，所述第一调节杆（3102）以螺旋传动的方式驱动所述第一质量块（3101）移动并通过所述第二锥齿轮（3301）的啮合传动实现各所述第一调节杆（3102）的同步转动。
3.根据权利要求2所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述锥齿联动结构包括第三锥齿
4.根据权利要求3所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述第三锥齿轮（3302）的锥度大于所述第二锥齿轮（3301）的锥度，所述第三锥齿轮（3302）的直径大于所述第二锥齿轮（3301）的直径，各所述第一调节杆（3102）均向下倾斜；或者，所述第三锥齿轮（3302）的锥度小于所述第二锥齿轮（3301）的锥度，所述第三锥齿轮（3302）的直径小于所述第二锥齿轮（3301）的直径，各所述第一调节杆（3102）均向上倾斜。
5.根据权利要求3或4所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述微调组件（3100）设置为四个，四个所述微调组件（3100）的位置与四个所述平衡梁（2100）的位置对应，且分别位于对应的所述平衡梁（2100）的下方。
6.根据权利要求5所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：其中两个共轴线所述第一调节杆（3102）的所述第一齿轮（3103）大于另外两个共轴线的所述第一调节杆（3102）的所述第一齿轮（3103）的直径。
7.根据权利要求1所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述中心基座（2200）中空，所述柔性结构（1300）位于所述中心基座（2200）内，所述第一基座（1100）设置有第一连接结构（1101），所述第一连接结构（1101）从所述第一基座（1100）的顶部向下延伸至所述第二安装区，所述柔性结构（1300）的上端与所述第一连接结构（1101）连接，所述第二基座（1200）设置有第二连接结构（1201），所述柔性结构（1300）的下端与所述第二连接结构（1201）连接。
8.根据权利要求1或7所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述柔性结构（1300）的外侧壁沿圆周设置有凹陷区（1301），以使所述柔性结构（1300）具有上连接部（1302）和下连接部（1303），所述凹陷区（1301）在所述上连接部（1302）的底部内凹成型并在所述上连接部（1302）的底部沿圆周形成上限位部（1304），所述凹陷区（1301）在所述下连接部（1303）的顶部内凹成型并在所述下连接部（1303）的顶部沿圆周形成下限位部（1305），所述上连接部（1302）相对于所述下连接部（1303）倾斜时，所述上限位部（1304）与所述下限位部（1305）抵接以限制所述上连接部（1302）相对于所述下连接部（1303）的倾斜角度。
9.根据权利要求1所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述平衡梁组件（2000）包括第二质量块，各所述平衡梁（2100）的另一端均设置有所述第二质量块，且所述第二质量块能够沿所在的所述平衡梁（2100）的轴向移动，所述第二质量块以螺旋传动的方式移动。
10.根据权利要求1所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述双向惯性倾角传感器包括锁紧件（1400），所述锁紧件（1400）螺纹连接于所述第一基座（1100）的侧壁，且所述锁紧件（1400）的端部用于抵接所述第二基座（1200）的外侧壁，以使所述第二基座（1200）固定。
...【技术特征摘要】
1.一种双向惯性倾角传感器，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述粗调组件包括第二调节杆（3201）和升降座（3202），所述中心基座（2200）设置于所述升降座（3202），所述第二调节杆（3201）连接所述升降座（3202），所述第二调节杆（3201）以螺旋传动的方式在所述第二基座（1200）中升降，以带动所述升降座（3202）上下移动；所述微调组件（3100）包括第一齿轮（3103），各所述第一调节杆（3102）的一端均设置有所述第一齿轮（3103），所述质心高度调节组件（3000）包括锥齿联动结构，所述锥齿联动结构套设于所述第二调节杆（3201）的外周侧壁，所述锥齿联动结构包括第二锥齿轮（3301），各所述第一齿轮（3103）均与所述第二锥齿轮（3301）啮合传动，所述第一调节杆（3102）以螺旋传动的方式驱动所述第一质量块（3101）移动并通过所述第二锥齿轮（3301）的啮合传动实现各所述第一调节杆（3102）的同步转动。
3.根据权利要求2所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述锥齿联动结构包括第三锥齿轮（3302），所述第三锥齿轮（3302）位于所述第二锥齿轮（3301）的上方，所述第一齿轮（3103）设置为锥齿轮，所述第三锥齿轮（3302）和所述第二锥齿轮（3301）均与所述第一齿轮（3103）啮合；所述第二锥齿轮（3301）与所述第三锥齿轮（3302）的锥度不同和/或所述第二锥齿轮（3301）与所述第三锥齿轮（3302）的直径的不同。
4.根据权利要求3所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述第三锥齿轮（3302）的锥度大于所述第二锥齿轮（3301）的锥度，所述第三锥齿轮（3302）的直径大于所述第二锥齿轮（3301）的直径，各所述第一调节杆（3102）均向下倾斜；或者，所述第三锥齿轮（3302）的锥度小于所述第二锥齿轮（3301）的锥度，所述第三锥齿轮（3302）的直径小于所述第二锥齿轮（3301）的直径，各所述第一调节杆（3102）均向上倾斜。
5.根据权利要求3或4所述的双向惯性倾角传感器，其特征在于：所述微调组件（3100）设置为四个，四个所述微调组件（3100）的位置与四个所述平衡梁（2100）的位置对应，且...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国英，白伟钢，王佩根，练军想，李洪银，冯文武，李文，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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