电磁平衡式加速度传感器
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201410546188.X
申 请 日：20141015
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20160914
公 开 号：CN104280571B
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所 50123
摘 要：一种电磁平衡式加速度传感器，包括力矩器系统、信号传感系统、伺服放大系统和外部支撑结构体。力矩器动子一边通过导线固定于外部支撑结构体上，加速度沿敏感轴向输入时，力矩器动子将以导线为支点发生小角度旋转，固定于力矩器动子边缘的位移金属片相对平衡位置将发生相对位移，相对位移量通过信号传感器检测反馈给伺服放大系统并转换为电流量，电流通过箔丝反馈至力矩器动线圈进而产生安培力，在安培力矩作用下使得力矩器动子恢复平衡位置。该发明兼顾了挠性摆式加速度传感器闭环控制高精度的优点，同时具有零位稳定性高，无轴间干扰等优点，且选材相对受温度影响较小，具有较小偏置温度系数，具备微型化、低功耗的潜能。
主 权 项：电磁平衡式加速度传感器，其特征在于：包括力矩器系统、信号传感系统、伺服放大系统和外部支撑结构体；所述力矩平衡系统由力矩器动子和力矩器定子组成；力矩器动子由线圈槽、动子线圈、接线板、导线和位移金属片组成；动子线圈按照固定方向缠绕在线圈槽中；接线板固定在线圈槽一侧中心处同导线相连，导线与外部支撑结构体连接，导线实现力矩器动子同伺服放大系统电气连接的同时，也实现力矩器动子同外部支撑结构体的物理相连；位移金属片固定于线圈槽垂直于接线板所在一边且远离的一端处，位移金属片位移正比于力矩器动子的旋转量；力矩器定子由一对永磁铁组成，其形成磁场方向同时垂直于动子线圈电流方向和力矩器动子小角度旋转的方向；所述信号传感系统由高频信号发生电路、传感器线圈和所述位移金属片构成；传感器线圈通过外部支撑结构体分别固定于所述位移金属片的上下两个方向上且同位移金属片保持一定距离；高频信号发生电路连接传感器线圈，向两个线圈同时输入正弦激励信号，形成差分检测电路；所述伺服放大系统由比较放大器及其外围电路组成，实现对差分检测电路信号的放大并反馈给力矩系统；外部支撑结构体作为对力矩器定子、力矩器动子和传感器线圈的支撑固定体，采用低线胀系数弱磁性的物理材料制成；当有加速度输入时，力矩器动子在惯性力的作用下以导线为支点偏离平衡位置，此位移通过信号传感系统检测变转为电流信号并输出至伺服放大系统，经过伺服放大系统放大后输出至力矩器动子线圈中，通电线圈在力矩器定子产生的磁场中受到同时垂直于电流方向和磁场方向的安培力，在安培力的作用下力矩器动子产生反馈力矩，该力矩使得力矩器动子回归平衡位置，通过对伺服系统输出电流的检测即可实现对加速度的测量。
关 键 词：
法律状态：公开
IPC专利分类号：G01P15/13(2006.01)I