[实用新型]新型电磁加速度计结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量仪表领域中的电磁加速度计，特别是一种适用于高精度惯导制导测量系统及大量程加速度测量和抗冲击需求的的电磁加速度计。

背景技术

目前，电磁加速度计结构在美国专利（专利号4250757）中有详细介绍，其结构形式见图1所示。它包括导磁环1、热磁补偿环2、圆柱形永磁体3、导磁板4、石英摆片5、力矩线圈6、力矩线圈骨架7。导磁环、热磁补偿环、圆柱形永磁体和导磁板组成导磁环组件。石英摆片、力矩器线圈和线圈骨架组成石英摆片组件。导磁环组件成对使用同轴镜像对称安装，在两导磁环组件之间安装石英摆片组件。上下导磁环组件之间的连接采用的是环氧树脂胶。

由于上述电磁加速度计采用的是圆柱形永磁体，产生的磁场方向为轴向，而电磁力需要磁场方向为径向，因此通过导磁板改变成径向磁场，考虑到气隙磁场强度，一般导磁板设计比较薄。这种电磁加速度计机构存在以下几方面局限性：

1、永磁体采用轴向充磁结构，磁场方向指向石英摆片（沿加速度计敏感轴方向），即使导磁板改变了磁场方向成径向，但石英摆片组件所处位置仍有一定的漏磁场。上下漏磁场不一致，可引起磁偏置，对石英摆片组件会产生电磁干扰力矩，增大加速度计的偏置。只有两永磁体充磁磁感应强度完全一致时，该影响才可避免，但实际工作中很难控制。

2、为提高磁感应强度，导磁板的厚度不能很大，工作气隙磁感应强度平滑区就会受到限制，有可能使部分力矩器线圈工作在气隙磁感应强度非平滑区，这样石英摆片组件运动产生的“增减磁效应”会增大加速度计的非线性，影响分辨率的提高和稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型电磁加速度计结构。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种新型电磁加速度计结构，包括石英摆片组件和导磁环组件，石英摆片组件含石英摆片和力矩器线圈组件，力矩器线圈组件和导磁环组件成对使用，镜像对称安装在石英摆片的上下方，其特征在于：导磁环组件含导磁环、永磁辐射环、磁屏蔽环和热磁补偿环，每个导磁环组件的内腔自导磁环中心轴依次同轴安装热磁补偿环、永磁辐射环和磁屏蔽环。

而且，在导磁环内腔中心轴上同轴安装的永磁辐射环为径向充磁的永磁辐射环。

而且，所述的两个导磁环组件通过连接环激光焊接在一起，该连接环设置在两个导磁环连接处的外侧，即在导磁环的外圆面开槽，使连接环陷入槽中，两个外圆面对齐再焊接固装。

而且，所述的热磁补偿环位于永磁辐射环的下方，磁屏蔽环位于永磁辐射环的上方。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本电磁加速度计在导磁环内腔中心轴上同轴安装的永磁体为径向充磁的永磁辐射环。永磁辐射环采用径向充磁可直接满足径向磁场的需求，不需要用导磁板进行磁场变向。永磁体在满足工作气隙磁感应强度需求的情况下，增大了工作气隙磁感应强度的平滑区，可有效降低石英摆片组件运动带来了的“增减磁效应”，进而降低非线性及干扰力矩，提高加速度计分辨率、降低偏置。

2、本电磁加速度计中的永磁辐射环直接产生的径向磁场，在轴向不可避免有少量漏磁，为降低其对石英摆片组件的影响，在永磁辐射环上方的导磁环中心轴上同轴安装了磁屏蔽环，从理论上可完全消除漏磁场，因此可消除漏磁场对石英摆片组件中可能存在磁介质造成的吸力，降低加速度计偏值，提高分辨率。

3、本电磁加速度计的磁场结构还有利于工作气隙磁场强度均匀性的提高、增大轴向平滑区，可提高加速度测量范围。

4、本电磁加速度计的两个导磁环组件之间的连接，采用了通过连接环激光焊接在一起，该激光焊接有利于增强加速度计的抗冲击性和抗振动性。

5、本实用新型是一种设计科学、结构合理的电磁加速度计，本加速度计具有分辨率高、偏值低、稳定高和抗冲击性强等优点，适用于高精度惯导制导测量系统及大量程加速度测量和抗冲击需求的场合。

附图说明

图1是目前电磁加速度计二维轴剖图；

图2是本实用新型提出的新型电磁加速度计结构二维轴剖图。

图中：1.导磁环；2.热磁补偿环；3.圆柱形永磁体；4.导磁板；5.石英摆片；6.力矩线圈；7.力矩线圈骨架；8.热磁补偿环；9.永磁辐射环；10.磁屏蔽环；11.连接环；12.激光焊接。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。