大量程石英挠性加速度计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种惯性仪表，特别是一种高g值的大量程石英挠性加速度计。
【背景技术】
[0002]石英挠性加速度计(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，具有体积小、寿命长、性能稳定、测量精度高等特点，可以广泛应用于飞机、导弹、火箭、船舶、车辆的惯性导航系统和石油钻井、建筑、堤坝的倾角测量以及地震监测等。
[0003]目前大部分用户需求的是量程大，耐冲击量高，并且精度有保障的加速度计，而现有的加速度计由于存在如下不足不能满足用户需求:
[0004]1.大部分惯性导航系统所使用的加速度计量程范围小，耐冲击极限低(量程范围为25g?35g，耐冲击的极限为10g)；
[0005]2.其次在生产过程中，产品的稳定性较低，精度低。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种性能稳定、耐冲击极限高的大量程石英挠性加速度计，以克服上述已有技术所存在的不足。
[0007]本实用新型采取的技术方案是:一种大量程石英挠性加速度计，包括上、下力矩器、线圈、摆片组和伺服电路，构成摆片组之摆片包括摆梁和摆舌，所述摆舌厚度为
0.48mm?0.52mm,摆舌下垂量为0.7mm?1.1mm ；
[0008]所述上、下力矩器磁钢的饱和磁感应强度高于5000GS，退磁率为10%。
[0009]其进一步的技术方案是:所述摆片组采用高韧性的粘剂并通过高温固化使其与线圈粘接成一体。
[0010]更进一步:所述加速度计的额定供电电压由原±15V提高至±20V。
[0011]由于采用上述技术方案，本实用新型之大量程石英挠性加速度计具有如下有益效果:
[0012]1.量程范围大(量程在60?10g);由于减小摆舌厚度，降低了产品质检中心质量和产品电流标度因素，从而提高了产品的测量范围:原产品的摆片厚度为0.74_?
0.78mm，现调整为0.48mm?0.52mm，相当于将摆片组质检中心质量减少12%，根据质检中心质量与产品电流标度因素输出成正比的关系，此时产品电流标度因素将下降12%，另外由于选用饱和磁感应强度高于5000GS的力矩器进行装配，并将退磁率由原来的15%降低至10%，总体上电流标度因素可下降20%，此时加速度计测量范围约提高20%，达到75g以上，最高测试值为10g ；
[0013]2.性能稳定，耐冲击极限高；由于加大摆片摆梁厚度，使摆舌下垂量从原
1.37mm?2.34mm缩短为0.7mm?1.1mm,从而增加烧性摆组合刚度，可有效提高加速度计在大过载环境中的稳定性，提高耐冲击极限，可承受600g以上的冲击；
[0014]3.精度高，合格率高；由于摆片组采用高韧性的粘剂并通过高温固化使其与线圈粘接成一体，使其牢固度增强，不仅可以提高合格率，而且能明显提高偏值稳定性和降低偏值温度系数，从而降低由于加厚摆梁及减小摆片厚度造成的对产品的偏值稳定性及偏值温度系数带来的负面影响；提高加速度计的精度(偏值稳定性体现的就是加速度计的精度);
[0015]4.由于提高加速度计的额定供电电压(由原±15V提高至±20V)，此时饱和输出电压可达为±15.5V，可以提供更大的电流，电流越大，加速度值越大。
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型之大量程石英挠性加速度计的技术特征作进一步的说明。
【附图说明】
[0017]图1:本实用新型之大量程石英挠性加速度计摆片结构示意图:
[0018]图2:加速度计摆片组结构示意图；
[0019]图中:I一线圈，2—摆片，21 —摆梁，22—摆舌，3—摆片与线圈粘接处。
【具体实施方式】
[0020]实施例一
[0021]一种大量程石英挠性加速度计，包括上、下力矩器、线圈、摆片组和伺服电路，构成摆片组之摆片包括摆梁和摆舌，所述摆舌厚度由原0.74mm?0.78_，调整为0.48mm?
0.52mm,通过加大摆梁厚度使摆舌下垂量由原1.37mm?2.34mm调整为0.7mm?1.1mm ；
[0022]所述上、下力矩器磁钢的饱和磁感应强度高于5000GS，退磁率由原来的15%降低至10%。所述摆片组采用高韧性的粘剂并通过高温固化使其与线圈粘接成一体。
[0023]所述加速度计的额定供电电压由原±15V提高至±20V，其饱和输出电压可由原±13V 提高至 ±15.5Vo
[0024]实施例二
[0025]一种大量程石英挠性加速度计，包括上、下力矩器、线圈、摆片组和伺服电路，构成摆片组之摆片包括摆梁和摆舌，所述摆舌的厚度尺寸为0.5mm，摆片的下垂量为
0.9mm±0.1mm0
[0026]其他特征与实施例一相同。
[0027]工作原理
[0028]加速度计是由上/下力矩器，摆片组、外壳及伺服电路组成，根据a = KfI八πι.υ
[0029]a——惯性加速度；
[0030]Kt——力矩器系数；
[0031]I——输出电流；
[0032]m一一质检中心质量；(质检中心即产品的摆片组上摆舌与两个线圈结构体的重心位置，质检中心质量即摆片组与两个线圈结构体的总质量)
[0033]L一一质检中心到摆片挠性梁顶部的距离；
[0034]从上式可见，质检中心质量m与测量加速度计的惯性加速度a成反比，因此通过降低质检中心质量m，可提高加速度计的惯性加速度a，即扩大了加速度计的测量范围。
【主权项】
1.一种大量程石英挠性加速度计，包括上、下力矩器、线圈、摆片组和伺服电路，构成摆片组之摆片包括摆梁和摆舌，其特征在于:所述摆舌厚度为0.48mm?0.52_，摆舌下垂量为 0.7mm ?1.1mm ； 所述上、下力矩器磁钢的饱和磁感应强度高于5000GS，力矩器的退磁率为10%。2.根据权利要求1所述的大量程石英挠性加速度计，其特征在于:所述摆片组采用高韧性的粘剂并通过高温固化使其与线圈粘接成一体。3.根据权利要求1或2所述的大量程石英挠性加速度计，其特征在于:所述加速度计的额定供电电压由由原±15V提高至±20V。
【专利摘要】一种大量程石英挠性加速度计，包括上、下力矩器、线圈、摆片组和伺服电路，构成摆片组之摆片包括摆梁和摆舌，所述摆舌厚度为0.48mm～0.52mm，摆舌下垂量为0.7mm～1.1mm；所述力矩器磁钢的饱和磁感应强度高于5000GS，退磁率为10％；所述摆片组采用高韧性的粘剂并通过高温固化使其与线圈粘接成一体；所述加速度计的额定供电电压由原±15V调整为±15.5V。该加速度计性能稳定，精度高，合格率高，加速度计量程范围大，耐冲击极限高（量程在60～100g，可承受600g以上的冲击），偏值稳定性及偏值温度系数负面影响小。
【IPC分类】G01P15/02
【公开号】CN205193094
【申请号】CN201520876080
【发明人】蒙正, 吴子良, 石峰, 唐晓云, 吴晶
【申请人】柳州长虹机器制造公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月5日