一種金屬撓性加速度計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燒性加速度計，特別涉及一種金屬燒性加速度計。
【背景技術】
[0002]加速度計是慣性系統中的關鍵元件，撓性加速度計由于其體積小、精度高、啟動快、抗沖擊、高可靠性等特點，被廣泛應用于船舶、車輛、飛機等慣性導航系統，導彈及火箭的慣性制導系統及衛星、飛船的控制系統等。近幾年來隨著船舶、飛機等的應用環境復雜化和對精度要求高的趨勢，許多領域都對加速度計提出了更高的要求，不僅要求加速度計精度高、體積小、重量輕、啟動快、功率小，而且還要求加速度計壽命長、抗沖擊、抗環境能力強、可靠性高、性能穩定。現有的石英撓性加速度計精度高、啟動快、功率小，但其體積、抗沖擊、抗環境能力中等，很難滿足復雜環境下穩定可靠工作的要求。伺服擺式加速度計精度中等、抗沖擊差、抗環境能力低、易磨損等固有缺陷，限制其在高精度、復雜應用環境、抗沖擊能力強、可靠性高等要求的慣性導航系統中的應用。因此需要研制一種金屬撓性加速度計:體積、功率、啟動時間與擺式加速度計相當，但精度、抗沖擊能力、可靠性高于擺式加速度計，即采用伺服擺式加速度計外形尺寸、啟動時間、功率大小實現金屬撓性加速度計的精度、抗環境能力和可靠性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述石英撓性加速度計和伺服擺式加速度計的固有缺陷，提供一種金屬撓性加速度計，具有精度高、體積小、重量輕、啟動快、功率低、抗環境能力強以及可靠性高的特點。
[0004]本發明的技術解決方案:一種金屬燒性加速度計，包括殼體，設置在殼體內帶有磁鋼罐型腔圓柱形結構的座體，安裝在座體上的繞性擺組件、磁鋼組件、極板以及密封連接于座體的絕緣子組件；
[0005]繞性擺組件包含繞性擺片與敏感質量塊，繞性擺片與敏感質量塊通過插槽方式連接，并利用其上撓性細頸支承敏感質量塊，所述敏感質量塊設有力矩器線圈、配重環及信號檢測片，繞性擺片與力矩器線圈、配重環及信號檢測片同軸依次連接，其中，力矩器線圈固定于信號檢測片帶凸臺的一側，配重環固定于與力矩器線圈相對的另一側，用于消除力矩線圈對繞性細頸的偏距；
[0006]所述磁鋼組件通過放入座體的磁鋼罐型腔膠粘在座體上；
[0007]所述極板設置有上級板和下級板，上級板和下級板與座體膠粘固定，并與信號檢測片形成信號檢測裝置，敏感質量塊上的力矩器線圈與粘接于座體上的磁鋼組件形成力矩器。
[0008]前述的金屬撓性加速度計中，所述緣子組件包含導電體和絕緣子座，導電體與絕緣子座通過玻璃燒結體連接。
[0009]前述的金屬撓性加速度計中，所述力矩器線圈和配重環通過膠粘固定在信號檢測片上。
[0010]前述的金屬撓性加速度計中，所述的殼體表面的垂直距離不大于36mm，直徑不大于 Φ 12.6mm。
[0011]前述的金屬撓性加速度計中，所述座體上極板的一端設置有電路板，所述電路板座體粘接固定。
[0012]前述的金屬燒性加速度計中，所述座體極板的一端與殼體通過密封螺釘連接。
[0013]前述的金屬撓性加速度計中，所述性擺組件與座體通過螺釘固連。
[0014]前述的金屬撓性加速度計中，所述的殼體為無法蘭連接裝置。
[0015]前述的金屬撓性加速度計中，所述的撓性擺組件中撓性擺片的撓性細頸為“切片式”細頸，細頸的長度不超過3mm，細頸的寬度不超過2mm。
[0016]前述的金屬撓性加速度計中，所述的撓性擺組件的撓性擺片與信號檢測片連接方式為“插槽”式。
[0017]前述的金屬撓性加速度計中，所述的撓性擺組件中敏感質量塊在細頸支承下處于“自由”工作狀態。
[0018]與現有的伺服擺式加速度計相比，原來的擺組件連接方式為軸窩-軸尖支承，軸窩-軸尖存在動摩擦力，長時間、強振動環境工作軸窩-軸尖磨損嚴重，擺組件通過支承片、軸組件與座體連接，零件多且微小、可變因素難以控制，本發明將撓性擺組件5的支承方式設計為懸臂梁式金屬撓性細頸支承，將動摩擦力方式轉化為細頸材料的彎曲，擺組件直接固連在座體上，大大減少中間可變環節，原來的力矩器通過導電游絲、連線柱、絕緣板的支撐連接到電路板上，易發生斷路，本設計力矩器直接通過導線連接至電路板8，零件數量減少，操作過程簡化，導線連接可靠性提高。因此，相比于現有的伺服擺式加速度計，本發明具有結構簡單、精度高、體積小、重量輕、啟動快、功率低、抗環境能力強和可靠性高的特點，特別適用于工作時間長、強振動等惡劣環境下使用的慣性系統，本發明不提供特定的法蘭固定盤，安裝方式簡單多樣。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的結構示意圖；
[0020]圖2是電信號的原理圖；
[0021]圖3是撓性擺組件的結構示意圖；
[0022]圖4是絕緣子組件的結構示意圖。
[0023]附圖中的標記為:1-絕緣子組件，2-殼體，3-座體，4-固定螺釘，5撓性擺組件，6-磁鋼組件，7-極板，8-電路板，9-密封螺釘，10-撓性擺片，11-信號檢測片，12-力矩器線圈，13-配重環，14-絕緣子座，15-導電體。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明的金屬撓性加速度計作進一步的詳細說明，但不作為對本發明做任何限制的依據。
[0025]本發明的金屬撓性加速度計如圖1所示，包括座體3，座體3為有磁鋼罐型腔的圓柱體結構。磁鋼組件6通過放入座體的磁鋼罐型腔并采用膠粘固定于座體上。絕緣子組件1外圓與座體3內孔配合并帶膠固定。撓性擺組件5的撓性擺片一端通過卡入座體3的安裝槽定位，在通過固定螺釘4帶膠鎖定與座體之間的位置，固定螺釘4僅為壓緊撓性擺組件3，不起定位作用。極板7包括上極板和下極板，極板7與座體3之間通過膠粘固定。殼體2套與座體3上，一端與座體3為間隙配合，其間有一層絕緣膜，另一端則通過固定螺釘9將殼體2與座體3鎖緊并點膠密封，固定螺釘9僅為鎖緊殼體。
[0026]所述的電信號原理圖如圖2所示，本發明的電信號原理為:圖中信號檢測片與配重環、力矩器線圈共同為加速度敏感質量塊，有加速度信號時，信號檢測片在極板之間的位置變化，驅動檢測電路檢測上下極板之間的電容差值，并將其轉化為與之成比例的電信號，該信號經過校正、功率放大、反饋等環節后進入力矩器，力矩器一端串聯一個采樣電路，流過采樣電阻的電流與測量載體的加速度成比例。
[0027]撓性擺組件5的各零件位置關系如圖3所示。撓性擺片10與信號檢測片11連接處有插槽，確保信號檢測片11與細頸處于同一軸線上，信號檢測片11周圍點膠插入撓性擺片插槽固定。力矩器線圈12點膠固定于信號檢測片11帶凸臺一側，配重環13粘接于與線圈相對的另一側，以消除力矩器線圈對撓性細頸的偏矩。
[0028]絕緣子組件1零件位置關系如圖4所示。導電體15與絕緣子座14通過玻璃燒結固定，確保導電體與絕緣子座、座體之間的絕緣。
【主權項】
1.一種金屬撓性加速度計，其特征在于:包括殼體，設置在殼體內帶有磁鋼罐型腔圓柱形結構的座體，安裝在座體上的繞性擺組件、磁鋼組件、極板以及密封連接于座體的絕緣子組件； 繞性擺組件包含繞性擺片與敏感質量塊，繞性擺片與敏感質量塊通過插槽方式連接，并利用其上撓性細頸支承敏感質量塊，所述敏感質量塊設有力矩器線圈、配重環及信號檢測片，繞性擺片與力矩器線圈、配重環及信號檢測片同軸依次連接，其中，力矩器線圈固定于信號檢測片帶凸臺的一側，配重環固定于與力矩器線圈相對的另一側，用于消除力矩線圈對繞性細頸的偏距； 所述磁鋼組件通過放入座體的磁鋼罐型腔膠粘在座體上； 所述極板設置有上級板和下級板，上級板和下級板與座體膠粘固定，并與信號檢測片形成信號檢測裝置，敏感質量塊上的力矩器線圈與粘接于座體上的磁鋼組件形成力矩器。2.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于:所述緣子組件包含導電體和絕緣子座，導電體與絕緣子座通過玻璃燒結體連接。3.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于:所述力矩器線圈和配重環通過膠粘固定在信號檢測片上。4.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述的殼體表面的垂直距離不大于36mm，直徑不大于Φ 12.6mm。5.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述的殼體為無法蘭連接裝置。6.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述的撓性擺組件中撓性擺片的撓性細頸為“切片式”細頸，細頸的長度不超過3mm，細頸的寬度不超過2mm。7.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述座體上極板的一端設置有電路板，所述電路板座體粘接固定。8.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述座體極板的一端與殼體通過密封螺釘連接。9.根據權利要求1所述的一種金屬撓性加速度計，其特征在于，所述性擺組件與座體通過螺釘固連。
【專利摘要】本發明公開了一種金屬撓性加速度計包括殼體，設置在殼體上的座體，安裝在座體上的繞性擺組件、磁鋼組件、極板以及密封連接于座體的絕緣子組件；繞性擺組件包含繞性擺片與敏感質量塊，繞性擺片與敏感質量塊通過插槽方式連接，并利用其上撓性細頸支承敏感質量塊，所述磁鋼組件通過放入座體的磁鋼罐型腔膠粘在座體上；所述極板設置有上級板和下級板，并與信號檢測片形成信號檢測裝置。它結合了伺服擺式加速度計的體積小和石英撓性加速度計的高精度、啟動快、功率低等特點實現了金屬撓性加速度計的小體積、高精度和高抗環境能力。特別適用于對加速度計精度、體積、重量、啟動時間、抗沖擊、抗環境能力有較高要求的慣性導航系統中。
【IPC分類】G01P15/08
【公開號】CN105277740
【申請號】CN201510419130
【發明人】穆清濤, 黃國哲, 由煥英
【申請人】陜西華燕航空儀表有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年7月16日