[發(fā)明專利]磁電式科里奧利力檢測傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410095933.3
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103913158B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊斌堂;孟光
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，包括殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)部的質(zhì)量體和檢測傳感器機構(gòu)，所述殼體作為旋轉(zhuǎn)體系，其角速度為所述質(zhì)量體以速度相對殼體運動，所述檢測傳感器機構(gòu)用于實現(xiàn)角度檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述質(zhì)量體通過平衡力懸浮在殼體的三維空間內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述平衡力通過如下任一種方式提供：

-彈性材料體，所述彈性材料體的一端固定于殼體的任一向或任多向端面上，彈性材料體的另一端與質(zhì)量體固接，所述質(zhì)量體在彈性材料體的約束下懸浮；

-可對稱變化磁場，所述質(zhì)量體在磁場作用下懸浮。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述彈性材料體包括：彈性網(wǎng)、單體柔性鉸鏈、單體彈簧以及由多個單體柔性鉸鏈或多個單體彈簧組合形成的組合體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，還包括電磁線圈，所述電磁線圈固定于殼體的任一端面上；所述質(zhì)量體為永磁體質(zhì)量塊、電磁體質(zhì)量塊和鐵磁體質(zhì)量塊中的任一種，對所述電磁線圈施加交變載荷，使質(zhì)量體產(chǎn)生往復(fù)直線運動。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述永磁體質(zhì)量塊為如下任一種結(jié)構(gòu)：

-在X和Z向磁極正交的兩塊永磁體的組合體；

-包括剛性材料體和與剛性材料體端面相適配的多個磁力片，所述磁力片的S極或N極膠接在剛性材料體的每一個端面上，相應(yīng)地，磁力片的N極或S極形成外端面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述檢測傳感器機構(gòu)為以下任一種結(jié)構(gòu)：

-包括一個傳感器單元，所述傳感器單元設(shè)置于殼體上的X向端面、Y向端面和Z向端面中的任一端面上，或，設(shè)置于質(zhì)量體的X向端面、Y向端面和Z向端面中的任一端面上；

-包括多個傳感器單元，所述多個傳感器單元分別設(shè)置于殼體上的X向端面、Y向端面和Z向端面中的任多個端面上，和／或，設(shè)置于質(zhì)量體的X向端面、Y向端面和Z向端面中的任多個端面上，實現(xiàn)多個傳感器單元對一個角度的同時檢測。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，每一個傳感器單元為如下任一種結(jié)構(gòu)：

-第一磁致伸縮-壓電傳感器單體，包括相互連接的壓電體和磁致伸縮體；

-第二磁致伸縮-壓電傳感器單體，包括壓電體、磁致伸縮體和永磁體塊，所述壓電體和磁致伸縮體相互連接，所述永磁體塊設(shè)置于對磁致伸縮體產(chǎn)生永磁勵磁場的位置上；

-第一磁致伸縮-壓電傳感器單體和／或第二磁致伸縮-壓電傳感器單體剛性連接組合形成的磁致伸縮-壓電傳感器組合體。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，還包括一維平動檢測傳感器，所述一維平動檢測傳感器設(shè)置于質(zhì)量體的X軸、Y軸和Z軸中任一個或任多個平動運動方向上，此時，質(zhì)量體未設(shè)置一維平動檢測傳感器的其他軸運動方向通過滑動接觸件約束；向質(zhì)量體施加平動運動慣性作用力，使質(zhì)量體產(chǎn)生相對于一維平動檢測傳感器的移動，進而測量質(zhì)量體平動位移、加速度和／或速度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁電式科里奧利力檢測傳感器，其特征在于，所述慣性作用力通過振動產(chǎn)生。