[實用新型]一種磁致變加速度傳感器

有效

• 申請號: 201220685396.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN203101421U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 宋偉志;趙艷青;王世玉;趙玉河;席加豪
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01P15/105
• 分類號: G01P15/105
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本實用新型屬于測量設備領域，具體涉及一種加速度傳感器。

作為一種測量加速的設備，加速度傳感器廣泛應用于航空航天、武器系統、橋梁、振動、汽車等領域。加速度作為物體的一個主要運動特性，是研究物體運動學特征的重要參數。通過測量物體加速度，我們可以獲得物體運動狀態。因而，將加速度傳感器應用在控制、汽車、地震監測、工程測振、0地質勘探中，可以有效地得到物體的工作狀態。現有的加速度傳感器一般來說其剛度為固定值，因此其測量范圍受到約束，不能在較大范圍內對振源進行測量，然而加速度傳感器作為一種昂貴產品，其測量范圍受限嚴重損害了其經濟實用性。

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種磁致變加速度傳感器，該傳感器可以根據所測目標振動強度，自適應調節輸入電流，以此產生可控磁場，進而實現測量范圍自適應。

為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種磁致變加速度傳感器，包括圓筒狀金屬外殼，在金屬外殼內壁上設置有一層金屬板，金屬外殼的兩個圓面之間安裝有一對平行于金屬外殼圓面的導向盤，導向盤中心孔上安裝有可在導向盤的中心孔內運動的光滑的導向桿，導向桿兩端分別通過彈簧與兩個圓面相連，導向桿上安裝有可沿導向桿滑動的金屬振子，金屬板中間鋪設有一層陶瓷，陶瓷上設置有一對對稱的磁場線圈；金屬板通過信號處理器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與可控電源相連，可控電源與磁場線圈相連。

本實用新型還具有如下技術特點：

所述的單片機采用STC189C51單片機。

本實用新型的智能化程度高，可根據所測振源的振動強度，自適應控制輸入電流的大小來改變磁場強度，進而改變磁感應力的大小，以此實現主動調節測量范圍。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的控制部分連接關系示意圖。

圖中各個標號的含義為：1?彈簧，2?金屬振子，3?導向桿，4?金屬外殼，5?導向盤，6?磁場線圈，7?陶瓷，8?金屬板，9?信號處理器，10?單片機，11?可控電源，41?圓面，51?中心孔。

以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。

以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。

遵從上述技術方案，如圖1和圖2所示，一種磁致變加速度傳感器，包括圓筒狀金屬外殼4，在金屬外殼4內壁上設置有一層金屬板8，金屬外殼4的兩個圓面41之間安裝有一對平行于金屬外殼4的兩個圓面41的導向盤5，導向盤5的中心孔51上安裝有可在導向盤5的中心孔51內運動的光滑的導向桿3，導向桿3兩端分別通過彈簧1與金屬外殼4的兩個圓面41相連，導向桿3上安裝有可沿導向桿3滑動的金屬振子2；金屬板8中間鋪設有一層陶瓷7，陶瓷7上設置有一對對稱的磁場線圈6；金屬板8通過信號處理器9與單片機10的輸入端相連，單片機10的輸出端與可控電源11相連，可控電源11與磁場線圈6相連。

單片機10采用STC189C51單片機；信號處理器9采用ZMD31050傳感器信號處理芯片。

可控電源11采用索尼sony?CR2032電源，其電壓易控，防干擾性強，適合應用于傳感器。

當有外界激勵時，本實用新型的加速度傳感器測量其振源強度，當所測振動較強烈時，其所測信號由信號處理器9處理，將物理信號轉換為數字信號，再傳給單片機10。

當振動強烈時，金屬振子2與金屬板8相對位移變化快，金屬振子2與金屬板8組成的電容器電荷的存儲、釋放加快，以此產生電信號給信號處理器9，信號處理器9接受此電信號并進行處理，將物理信號轉換為數字信號，然后傳遞給單片機10，單片機10根據所得數字信號，控制可控電源11加大電流輸入，由此電流通過磁場線圈6產生較大的磁場，金屬振子2在相對金屬板8振動過程中，由于存在磁場線圈6產生的磁場，產生阻礙金屬振子2的磁感應阻抗力，以此降低金屬振子2與金屬板8的相對運動，同時根據所加電流大小確定本實用新型的加速度傳感器的測量范圍，以此實現自適應改變量程。同理，在外界激勵強度較弱時，單片機10控制可控電源11電流降低，甚至為零，如此只應用彈簧1的剛度實現測量，使量程減小，提高精度。