可控温加速度计组合装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种温控装置，特别是用于控制加速度计工作环境温度的可控温加速度计组合装置。
【背景技术】
[0002]加速度计是一种能测量电子设备加速度的传感器，也称为加速度传感器。在惯性技术中，系统的加速度都不能被直接测量的，而是通过一些物理器件将其感受到的速度变化转化为可测量的物理量。实际上，加速度计就是借助敏感元件来间接测量所得到的物理量，这个量被称作惯性力或惯性力矩。
[0003]石英挠性加速度计(以下简称加速度计)属于力反馈式加速度计，是一种敏感加速度的传感器，对温度变化尤其敏感，尽管加速度计在每一个温度状态下都可以进行测试，但是最佳测试环境温度为55°C，在对测试精度要求严格的系统中，大多数都采用55°C ±2°C作为加速度计的测试环境温度；因此为了达到加速度计的测试精度，往往需要将加速度计的测试环境温度提高到55°C ±2°C，而据调查，对一个带有加速度计的系统进行加温，从20°C至55°C需要耗时45min，如果在极限条件下即一 40°C加热至55°C至少需要122min，由于加温时间过长，不仅费时费事，而且易受复杂环境影响，在战场上容易丧失先机。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种可控温加速度计组合装置，以克服上述已有技术所存在的不足。
[0005]本发明采取的技术方案是:一种可控温加速度计组合装置，包括保温外壳、组合本体和温度控制电路，所述组合本体安装在保温外壳内；
所述组合本体包括底座及安装在底座上的安装体，所述安装体为六面体结构，其左侧面、前侧面和顶面三个面上分别安置X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计，安装体六面体的右侧面和后侧门表面上覆盖加热膜II，安装体的上、下部分别设置温度控制传感器II ;
所述保温外壳亦为六面体结构，包括外壳体和内壳体，外壳体与内壳体之间设有保温层，外壳体的左侧面、前侧面和顶面即与X轴加速度计、Y轴加速度计和z轴加速度计对应的三个面上覆盖有加热膜I，内壳体的内腔设置温度控制传感器I ;
所述温度控制电路用于控制保温外壳及组合本体的温度，包括组合环境温度控制单元和组合本体温度控制单元:
用于控制保温外壳环境温度的组合环境温度控制单元通过测试电缆与保温外壳内的温度控制传感器I和加热膜I电路连接，并通过温度控制传感器I反馈的数据控制加热膜I的工作状态；
用于控制组合本体温度的组合本体温度控制单元通过测试电缆与组合本体内的温度控制传感器II和加热膜II电路连接，并通过温度控制传感器II反馈的数据控制加热膜II的工作状态。
[0006]其进一步的技术方案是:所述组合环境温度控制单元与组合本体温度控制单元的电路结构和原理相同，包括运算放大器U、功率管Q和电阻桥，所述电阻桥的输入端连接基准电压，电阻桥的输出端分别通过电阻R7和电阻R8与运算放大器U的2脚和3脚连接，运算放大器U的6脚通过电阻R9与功率管Q的基极连接，功率管Q的发射极接地，功率管Q的基极与地之间连接电阻R10，功率管Q的集电极连接电阻R6，其中电阻R6为加热膜电阻；
所述电阻桥由电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4组成，其中电阻R2为负温度系数热敏电阻、即温度控制传感器II电阻；
上述组合环境温度控制单元和组合本体温度控制单元的电路中，所述功率管Q采用型号为3DD164D的三极管，电阻桥的输入端连接的基准电压通过带补偿功能的二极管2DW230获得。
[0007]更进一步:所述保温外壳外壳体和组合本体安装体覆盖加热膜的表面为平凹结构，所述加热膜I和加热膜II的阻值为10 Ω。
[0008]所述安装体与底座之间设有用于隔热的垫板，所述垫板采用隔热效果好、温度系数较小的玻璃纤维板制成。
[0009]由于采用上述技术方案，本发明之可控温加速度计组合装置具有如下有益效果:
1.由于本可控温加速度计组合装置之温度控制电路包括组合环境温度控制单元和组合本体温度控制单元，并与保温外壳及组合本体的加热膜和温度控制传感器电路连接，可通过温度控制传感器反馈的数据控制加热膜的工作状态，当环境温度超过+55°C时，系统(加热膜)停止加温，当组合内温度低于+50°C时，系统(加热膜)再次进行加温，直至工作结束，因而可确保工作温度稳定处在+50°C?+55°C之间的最佳测试环境温度；
2.由于本可控温加速度计组合装置将带有加速度计的组合本体安装在保温外壳内，保温外壳为双层结构，夹层设保温材料，安装体与底座之间设有保温垫板，整个装置保温效果好、内部温度稳定，不受复杂环境影响；
3.由于保温外壳外壳体和组合本体安装体覆盖加热膜的表面为平凹结构，加热效率高、效果好，加温速度快(从-40°C加热到指定温度+50°C的时间< lOmin);
4.本可控温加速度计组合装置具有体积较小，应用范围广，(可应用于多个领域，如车载武器系统定位、寻北仪、测斜仪等)；另外由于壳体保温效果好，加温时间短，使壳体内环境温度稳定，大大减少温度变化对加速度计的影响，提高加速度计的稳定性，可确保内置高精度加速度计(精度可以达到十万分之三)，满足对测试精度要求严格的系统的需求。
[0010]下面结合附图和实施例对本发明之可控温加速度计组合装置的技术特征作进一步的说明。
【附图说明】
[0011]图1?图2为本发明之可控温加速度计组合装置结构示意图:
图1为整体结构示意图，图2为实体连接示意图；
图3为保温外壳结构示意图；
图4为组合本体结构示意图；
图5为安装体结构示意图(显示Y轴加速度计、Z轴加速度计和加热膜II); 图6为可控温加速度计组合装置控制原理框图；
图7为温度控制电路原理图；
图中:
1 一保温外壳，11 一外壳体，12一保温层，13一内壳体，14一温度控制传感器I，15—加热膜I ;
2—组合本体，21—底座，22—垫板，23—安装体，24—加热膜II，25—温度控制传感器II，26—X轴加速度计，27—Y轴加速度计，28—Z轴加速度计；
3—温度控制电路，31—组合环境温度控制单元，32—组合本体温度控制单元，33—加速度计数据采集单元；
4一测试电缆。
【具体实施方式】
[0012]一种可控温加速度计组合装置，包括保温外壳1、组合本体2和温度控制电路3，所述组合本体2安装在保温外壳1内；
所述组合本体2包括底座21及安装在底座上的安装体23，所述安装体为六面体结构，其左侧面、前侧面和顶面三个面上分别安置X轴加速度计26、Y轴加速度计27和Z轴加速度计28，即六面体结构X轴向的左侧面安置X轴加速度计26，Y轴向的前侧面安置Y轴加速度计27，Z轴向的顶面安置Z轴加速度计28，安装体六面体的右侧面和后侧门、即六面体结构X轴向的右侧面和Y轴向的后侧面的表面上覆盖加热膜II 24，安装体的上、下部分别设置温度控制传感器II 25 ;
所述保温外壳1亦为六面体结构，包括外壳体11和内壳体13，外壳体与内壳体之间设有保温层12，外壳体的左侧面、前侧面和顶面即与X轴加速度计11、Y轴加速度计12和Z轴加速度计13对应的三个面上覆盖有加热膜I 15，内壳体的内腔设置温度控制传感器I 14 ；
所述温度控制电路3用于控制保温外壳及组合本