[發明專利]一種壓力傳感式加速度測量儀

無效

• 申請號: 201410542606.8
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104267213A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 陳健;朱純;孫璦蕙
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01P15/03
• 分類號: G01P15/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于測量儀器領域，涉及一種加速度測量儀，具體為一種壓力傳感式加速度測量儀。

背景技術

加速度的描述物體速度變化的快慢的物理量，測量物體運動的加速度，有利于對物體運動狀態的把握。現有的測量加速度的傳感器的其原理和結構較為復雜、成本較高。

發明內容

本發明的目的，是開發一種原理清晰、結構簡單、成本低、測量準確的新型壓力傳感式加速度測量儀。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種壓力傳感式加速度測量儀，包括支座、加速度傳感裝置和顯示屏，所述加速度傳感裝置沿豎直方向固定在支座上，顯示屏設于支座表面用于顯示測量結果，支座內設有電源、信號處理模塊，信號處理模塊用于獲得與輸入信號對應的加速度值，所述加速度傳感裝置為圓柱形管，管的上、下兩端分別固定有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，管內設有彈簧、第一物塊和第二物塊，第一物塊和第二物塊均為圓柱形，彈簧設于第一物塊和第二物塊之間，第一物塊通過彈簧壓靠在第一壓力傳感器上，第二物塊通過彈簧壓靠在第二壓力傳感器上；所述電源分別連接第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、信號處理模塊和顯示屏為上述器件供電，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的輸出端分別與信號處理模塊的輸入端電相連，信號處理模塊的輸出端與顯示屏電相連。

所述第一物塊與第二物塊的直徑相同、密度相同、質量相同。

本發明的測量原理如下：設第一物塊與第二物塊的質量均為m，當本發明沿豎直方向向上以加速度a運動時，第一物塊與彈簧和第二物塊組成的系統受到向下的重力2mg、第一壓力傳感器向下的作用力F₁和第二壓力傳感器向上的作用力F₂的共同作用，有F₂-F₁-2mg＝2ma，可得加速度a＝(F₂-F₁)/2-g。同理，當本發明平躺沿水平方向加速運動時，可得加速度的值為a＝(F₂-F₁)/2。由此，只要測出第二壓力傳感器和第一壓力傳感器的壓力差F₂-F₁，就可由信號處理模塊得到加速度a的值。

本發明物理原理清晰，結構簡單、成本低、操作簡便，不易損壞，提供了一種新的加速度的測量工具和方法。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的構成示意圖。

圖2是本發明的接線原理圖。

圖中：1.支座；2.加速度傳感裝置；3.顯示屏；4.電源；5.信號處理模塊；21.第一壓力傳感器；22.第二壓力傳感器；23.彈簧；24.第一物塊；25.第二物塊。

具體實施方式

如圖1所示，加速度傳感裝置2沿豎直方向固定在支座1的中部，加速度傳感裝置2為圓柱形管，管的上、下兩端分別固定有第一壓力傳感器21和第二壓力傳感器22，管內設有彈簧23、第一物塊24和第二物塊25，第一物塊24和第二物塊25均為圓柱形，彈簧23設于第一物塊24和第二物塊25之間，第一物塊24通過彈簧23壓靠在第一壓力傳感器21上，第二物塊25通過彈簧23壓靠在第二壓力傳感器22上；顯示屏3設于支座1的表面。支座1內還設有電源4、信號處理模塊5，信號處理模塊5用于獲得與輸入信號對應的加速度值。

如圖2所示，電源4分別連接第一壓力傳感器21、第二壓力傳感器22、信號處理模塊5和顯示屏3為上述器件供電，第一壓力傳感器21和第二壓力傳感器22的輸出端分別與信號處理模塊5的輸入端電相連，信號處理模塊5的輸出端與顯示屏3電相連。第一壓力傳感器21和第二壓力傳感器22的作用是分別將所受壓力轉換成對應的電信號輸出。

為方便起見，第一物塊24與第二物塊25的直徑相同、密度相同、質量相同。

顯示屏3上設有調零旋鈕用于測量前的調零，同時設有模式選擇按鈕用于選擇垂直或水平加速度的測量。