专利名称：一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压电式加速度计，尤其涉及一种可以同时提供三维方向的高低频信号的带自检功能的三维六参数压电式加速度计。
背景技术：
传统的压电式加速度计主要存在以下几个问题传统三维压电式加速度计只能测试三个方向的振动参数，不具备同时从敏感端开始分别测试三维的高频、低频信号；传统的压电式加速度计不具备从敏感端开始对整体功能的自检，致使安装在现场的加速度计是否出现故障无法检测；传统的压电式加速度计内部不具备可调截止频率的高达45dB衰减的低通滤波器。随着振动测试领域要求的提高，对振动的高频和低频信号分别采用不同灵敏度和频率范围的敏感部件进行多参数输出，同时能够随时检测加速度计和整个测试系统的工作状态是否正常，正变得日益迫切。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种微型结构，具有自检功能，同时提供三维方向高频、低频信号的带自检功能的三维六参数压电式加速度计。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计，包括基体，在基体内分别设置有用于检测线X向、Y向和Z向振动的X向模块、Y向模块和Z向模块，每个模块均设置有高频检测模块和低频检测模块，所述的高频检测模块和低频检测模块均设置有自检晶体片和高频输出端子和低频输出端子，自检晶体片连接有自检导电片；所有的高频输出端子和低频输出端子分别与六路独立信号调理模块连接，六路独立信号调理模块和自检导电片通过屏蔽电缆引出到基体上的插座。在基体内分别设置有用于检测线X向、Y向和Z向振动的X向模块、Y向模块和Z向模块，这样可以提供三维方向的振动信号；每个模块均设置有高频检测模块和低频检测模块，这样可以同时提供三个方向的高频振动信号和低频振动信号；X向模块、Y向模块和Z向模块分别设置有自检晶体片，自检晶体片连接有自检导电片，利用自检晶体片的逆压电效应，在加载自检信号时实现其形变，以产生相应的振动信号，自我能够提供振动源，达到模拟实际工作状态的功能，从而检测高频检测模块和低频检测模块是否能够正常工作。所述的高频检测模块包括套接有绝缘套的螺杆，在螺杆的一端设置有螺母、质量块、自检晶体片、高频晶体片和高频输出端子，所述的低频检测模块包括套接有绝缘套的螺杆，螺杆一端设置有螺母、质量块、自检晶体片、低频晶体片和低频输出端子，所述的X向模块、Y向模块和Z向模块外侧设置有内盖和底座构成的屏蔽盒体，螺杆另一端的安装在底座上。X向模块、Y向模块和Z向模块通过螺杆固定在屏蔽盒体的底座上，隔离设计，X向模块、Y向模块和Z向模块分别独立于屏蔽盒体，独立于基体；使屏蔽盒体形成一个有效的屏蔽体，提闻抗干扰性能。所述X向模块的两个螺杆同轴设置，Y向模块的两个螺杆同轴设置，X向模块和Y向模块设置在同一屏蔽盒体内，X向模块和Y向模块的螺杆垂直设置。所述Z向模块的两个螺杆设置为一体。高频晶体片和低频晶体片利用压电晶体片的正压电效应，将其敏感轴与其极化轴保持一致，在感受该方向的振动时，高频检测模块和低频检测模块之间隔离，并根据测试量来确定其数量和灵敏度，以感受不同方向、不同频率的振动信号，并将该信号转换成电信号。所述的屏蔽盒体通过螺环固定在基体内，在屏蔽盒体的底部与基体之间设置有隔离片。隔离片进一步保证了 X向模块、Y向模块和Z向模块得到更好的屏蔽，提高抗干扰性倉泛。所述的六路独立信号调理模块包括X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块。所述X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块均包括阻抗变换电路、高通电路、放大电路、可调高阶低通滤波电路、偏置调整电路。由独立的阻抗变换电路、高通电路、放大电路、可调高阶低通滤波电路、偏置调整电路，抗变换电路将高阻的高频输出端子和低频输出端子输出的电荷信号转换成低阻的电压信号，设置高通电路以滤波低频的无用信号，并将信号调理到相应的幅度；可调的可调高阶低通滤波电路可将无用的高频信号衰减到最小程度，以保证信号的质量；偏置调整电路可将输出信号调整到后续的测试系统中。与背景技术相比，本实用新型带自检功能的三维六参数压电式加速度计，嵌入自检晶体片，自我能够提供振动源，达到模拟实际工作状态的功能，从而检测高频检测模块和低频检测模块是否能够正常工作；高低频分别输出信号，可以根据实际信号的频率成分，分别处理信号，使信号输出的信噪比做到很高，使提供的信号更加准确；X向模块、Y向模块和Z向模块通过螺杆固定在屏蔽盒的底座上，隔离设计，使X向模块、Y向模块和Z向模块分别独立于屏蔽盒体，独立于基体；使屏蔽盒体形成一个有效的屏蔽体，提高抗干扰性能；集成三维反向、高低频六参数测量并带自检、信号处理，使整个产品的功能得到高度集成化，微型化；不仅功能强大、成本也得到有效控制、使用极为方便，并为在线检测与判断提供了有力的依据。
图1为本实用新型的外部结构示意图。图2为本实用新型的内部结构示意图。图3为图2的侧视图。图4本实用新型的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本实用新型公开了一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计。如图1、图2和图3所示，一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计，包括基体100，在基体100内设置有两个屏蔽盒体1，给屏蔽盒体包括内盖11和底座12，内盖与底座之间通过卡接配合，底座12通过螺栓5安装在基体内，在底座与基体之间安装有隔离片6，在其中一个屏蔽盒体内安装有用于检测线X向和Y向振动的X向模块101和Y向模块102，另一个屏蔽盒体内安装有用于检测线Z向的Z向模块103 ；X向模块、Y向模块和Z向模块均设置有高频检测模块2和低频检测模块3，高频检测模块2和低频检测模块3之间利用底座12间隔设置；所述的高频检测模块2包括套接有绝缘套27的螺杆21，在螺杆的一端设置有螺母
22、质量块23、自检晶体片24、高频晶体片25和高频输出端子26，螺杆的另一端安装在底座12内，在螺母的作用下依次将质量块23、自检晶体片24、高频晶体片25和高频输出端子26安装在底座上，所述的低频检测模块3包括套接有绝缘套37的螺杆31，螺杆一端设置有螺母32、质量块33、自检晶体片34、低频晶体片35和低频输出端子36，螺杆的另一端安装在底座12内，在螺母的作用下依次将质量块33、自检晶体片34、低频晶体片35和低频输出端子36安装在底座上，自检晶体片24、34连接有自检导电片4 ；所有的高频输出端子26和低频输出端子36分别连接在六路独立信号调理模块上，六路独立信号调理模块和自检导电片通过屏蔽电缆引出到基体上的插座104 ；X向模块的高频检测模块2和低频检测模块3的两个螺杆同轴安装在底座12上，Y向模块的高频检测模块2和低频检测模块3两个螺杆同轴设置，X向模块和Y向模块的螺杆垂直设置，所述Z向模块的两个螺杆设置为一体；所述的六路独立信号调理模块包括X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块，所述X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块均包括阻抗变换电路、闻通电路、放大电路、可调闻阶低通滤波电路、偏直调整电路。X向模块、Y向模块和Z向模块分别提供三维方向的振动信号；每个模块均设置有高频检测模块和低频检测模块，这样可以同时提供三个方向的高频振动信号和低频振动信号；X向模块、Y向模块和Z向模块分别设置有自检晶体片，自检晶体片连接有自检导电片，利用自检晶体片的逆压电效应，在加载自检信号时实现其形变，以产生相应的振动信号，自我能够提供振动源，达到模拟实际工作状态的功能，从而检测高频检测模块和低频检测模块是否能够正常工作；X向模块、Y向模块和Z向模块通过螺杆固定在屏蔽盒体的底座上，隔离设计，X向模块、Y向模块和Z向模块分别独立于屏蔽盒体，独立于基体；使屏蔽盒体形成一个有效的屏蔽体，提高抗干扰性能；高频晶体片和低频晶体片利用压电晶体片的正压电效应，将其敏感轴与其极化轴保持一致，在感受该方向的振动时，高频检测模块和低频检测模块之间隔离，并根据测试量来确定其数量和灵敏度，以感受不同方向、不同频率的振动信号，并将该信号转换成电信号。如图4所示，以检测X向信号为例，说明本实用新型的带自检功能的三维六参数压电式加速度计的检测过程，X向自检输入，检测X向模块是否能够正常工作，在能够正常工作的情况下，X向模块的高频检测模块和低频检测模块检测振动，高频晶体片和低频晶体片将振动信号转化为电荷信号，阻抗变换电路将高阻的电荷信号转换成低阻的电压信号，高通电路进行高通滤波增益调整，将信号调理到相应的幅度，可调高阶低通滤波电路进行高阶低通滤波，偏置调整电路进行偏置调整信号输出，从而将X向的高频、低频振动信号输出。
权利要求1.一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计，包括基体，其特征在于在基体内分别设置有用于检测线X向、Y向和Z向振动的X向模块、Y向模块和Z向模块，每个模块均设置有高频检测模块和低频检测模块，所述的高频检测模块和低频检测模块均设置有自检晶体片和高频输出端子和低频输出端子，自检晶体片连接有自检导电片；所有的高频输出端子和低频输出端子分别与六路独立信号调理模块连接，六路独立信号调理模块和自检导电片通过屏蔽电缆引出到基体上的插座。
2.根据权利要求1所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述的高频检测模块包括套接有绝缘套的螺杆，在螺杆的一端设置有螺母、质量块、自检晶体片、高频晶体片和高频输出端子，所述的低频检测模块包括套接有绝缘套的螺杆，螺杆一端设置有螺母、质量块、自检晶体片、低频晶体片和低频输出端子，所述的X向模块、Y向模块和Z向模块外侧设置有内盖和底座构成的屏蔽盒体，螺杆另一端的安装在底座上。
3.根据权利要求2所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述X向模块的两个螺杆同轴设置，Y向模块的两个螺杆同轴设置，X向模块和Y向模块设置在同一屏蔽盒体内，X向模块和Y向模块的螺杆垂直设置。
4.根据权利要求2所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述Z向模块的两个螺杆设置为一体。
5.根据权利要求2、3或4所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述的屏蔽盒体通过螺环固定在基体内，在屏蔽盒体的底部与基体之间设置有隔离片。
6.根据权利要求1所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述的六路独立信号调理模块包括X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块。
7.根据权利要求6所述的带自检功能的三维六参数压电式加速度计，其特征在于所述X向高频信号处理模块、Y向高频信号处理模块、Z向高频信号处理模块、X向低频信号处理模块、Y向低频信号处理模块和Z向低频信号处理模块均包括阻抗变换电路、高通电路、放大电路、可调高阶低通滤波电路、偏置调整电路。
专利摘要本实用新型公开一种带自检功能的三维六参数压电式加速度计。该加速度计包括基体，在基体内分别设置有用于检测线X向、Y向和Z向振动的X向模块、Y向模块和Z向模块，每个模块均设置有高频检测模块和低频检测模块，所述的高频检测模块和低频检测模块均设置有自检晶体片，自检晶体片连接有自检导电片；所有的高频输出端子和低频输出端子分别与六路独立信号调理模块连接，六路独立信号调理模块和自检导电片通过屏蔽电缆引出到基体上的插座。采用该技术方案的压电式加速度计，嵌入自检晶体片，自我能够提供振动源，达到模拟实际工作状态的功能，从而检测高频检测模块和低频检测模块是否能够正常工作；高低频分别输出信号，使提供的信号更加准确。
文档编号G01P15/18GK202870116SQ20122053469
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者陈启山, 戴虹, 王良明 申请人:扬州英迈克测控技术有限公司