[實用新型]一種新型力平衡加速度傳感器

有效

• 申請號: 201621398034.1
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN206270364U
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 江汶鄉;林海靜;黃燕;王輝杰
• 申請（專利權）人: 北京奧友科技有限公司
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 北京華旭智信知識產權代理事務所(普通合伙)11583
• 代理人: 趙文靜

技術領域

本實用新型涉及加速度測量技技術領域，具體是涉及一種新型力平衡加速度傳感器。

背景技術

加速度振動測量是測量技術中的重要內容。隨著人類技術的突飛猛進，對加速度測量的精度要求越來越高。在加速度測量技術中，制約測量精度的環節往往在于傳感器，而由此發展出了多種加速度傳感器技術。差分電容力平衡技術極大提高了加速度的頻率范圍和測量精度，在加速度測量中引起重視并得到應用。此類型的傳感器由三個極板構成的差動電容、質量塊、反饋線圈、彈簧片和磁鋼組成。調零裝置使得自然狀態的中間極板處于中心位置。當傳感器運動時，差動電容中間極板偏離中心位置，差動電容的電壓發生變化，此變化經過放大器后在反饋線圈中形成反饋電流。反饋線圈中的反饋電流和磁鋼產生的恒定磁場有洛倫茲力相互作用，總是迫使質量塊返回到中心位置，反饋電流大小和傳感器運動加速度成正比，電流經過調制與解調即可測量加速度。盡管在地震監測和機械振動測量等領域中的加速度傳感器采用了此技術，但仍難于廣泛應用，究其原因有以下幾點：

(1)機械擺體設計復雜，造成傳感器體積龐大、機械加工難度大且成本高。

(2)調零裝置多采用兩微小的鋼珠作為支點，使得裝配難度大，難以自動化批量生產，調節幅度大，難以實現微調。

發明內容

為了解決以上問題，本實用新型提供以下技術方案：

一種新型力平衡加速度傳感器，包括底座(04)、墊片(01)、中間極板(02)、上極板(12)和下極板(03)、反饋線圈(08)、兩個簧片(11)、導磁體(10)，其特征在于，所述傳感器還包括：輻向充磁體(09)和燕尾槽滑臺部；所述墊片(01)為U形結構，與所述燕尾槽滑臺安裝在底座(04)上表面的四周，并位于所述導磁體(10)的上方，所述導磁體(10)安裝在底座(04)的中間圓柱形孔中，其內部安裝有輻向充磁體(09)，所述輻向充磁體(09)和導磁體(10)內壁之間留有一定間隙；所述反饋線圈(08)安裝在導磁體(10)和輻向充磁體(09)所構成的間隙中；所述上極板(12)和下極板(03)與所述中間極板(02)構成三明治式差動電容結構，所述差動電容結構安裝在反饋線圈(08)的上方；所述兩個簧片(11)的一端固定在上極板(12)的一邊，另一端與所述燕尾槽滑臺部固定連接，所述燕尾槽滑臺部用于調節上極板(12)和下極板(03)的位置，從而使中間極板(02)剛好位于極板和下極板(03)的中間位置即零點位置處；

其中，所述燕尾槽滑臺部包括：燕尾滑臺(05)、燕尾槽(06)、差分螺紋(07)和差分螺桿，所述燕尾滑臺(05)可插入所述燕尾槽(06)中，并能夠上下滑動，所述燕尾滑臺(05)與底座(04)對應的位置上分別各設有一個螺孔，兩個螺孔的螺距不同，組成所述差分螺紋(07)，所述差分螺桿可旋入差分螺紋(07)中，用于調節燕尾滑臺(05)的高度，從而調節上極板(12)和下極板(03)的位置，使中間極板(02)剛好位于中間位置即零點位置處。

所述燕尾滑臺(05)上螺孔的螺紋為M4，底座(04)上與之對應的螺孔的螺紋為M4.2，兩者組成M0.2的所述差分螺紋(07)，以實現對傳感器零位的微調。

所述差分螺紋(07)位于所述燕尾滑臺中間位置處。

所述差分螺桿上分別設有與所述差分螺紋相適配的外螺紋，差分螺桿的上半部分螺紋為M4，下半部分螺紋為M4.2。

所述燕尾槽(06)為一個長方體結構，沿厚度方向開有一個與燕尾滑臺(05)相配合的凹槽，使燕尾滑臺可上下滑動。

所述燕尾滑臺(05)與所述簧片(11)的一側通過螺釘固定連接。

所述下極板(03)與所述反饋線圈(08)緊固連接，所述上極板(12)固定在下極板(03)的上方，所述中間極板(02)位于上極板(12)和下極板(03)之間，并通過螺釘固定在墊片(01)的上表面。

所述下極板(03)與所述反饋線圈(08)通過膠水粘合固定。

所述簧片(11)通過螺釘固定在上極板(12)的一邊。

有益效果：(1)用輻向充磁的充磁體替代傳統的軸向充磁的磁體，從而可以省略磁軛，由此縮小了傳感器體積；(2)用燕尾槽滑臺和差分螺紋07組成微調裝置，由此細微調節傳感器的零位，并且裝配簡單、成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型的新型力平衡加速度傳感器的透視圖；

圖2為本實用新型的新型力平衡加速度傳感器的爆炸圖；

圖3為本實用新型的新型力平衡加速度傳感器的俯視圖；