[发明专利]单岛多电极石英加速度计

说明书

技术领域

本发明单岛多电极石英加速度计属于利用多电极石英力敏谐振器作为敏感核心元件进行线加速度测量的领域。这种加速度计由底座、外壳、电路板、敏感元件及插座组成，可用于飞行器、车辆、舰船、工业自动化领域等的检测控制系统。

背景技术

石英晶体有良好的物理、化学稳定性，其具有的压电效应在力、应力检测方面得到了广泛的应用，特别是在数字式检测控制领域，石英元件因其具有较强的优势而一直受到人们的持久关注。例如，石英晶体的压电效应在应用到加速度检测方面，美国Kearfott公司采用双质量块和双谐振器研制的战略级石英加速度计能敏感出由于月球/太阳潮汐变化引起的重力变化，美国陆军导弹司令部和Allied Singal Aerospace Instunment System公司采用双质量、频率差动结构的大加速度高性能石英晶体加速度计，测量范围1200g，比例系数1.1Hz/g。美国专利5578755和美国专利5962786等都公开了不同结构的石英加速度计方案。法国国家宇航研究公司(ONERA)采用振梁结构研制的石英加速度计(VIA)，已用于战术导弹的姿态控制。这些石英加速度计在结构上普遍复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决石英加速度计的应用过程中温度等环境因素对加速度计性能的影响，提供一种稳定性高、抗干扰能力强、结构简单的单岛多电极石英加速度计。

本发明一种单岛多电极石英加速度计，这种加速度计由底座、外壳、电路板、敏感元件及插座组成。起支撑作用的底座与外壳由螺钉紧密配合装配成腔体，检测用的敏感元件用螺钉安装在底座上，电路板由电路板支撑螺柱及连接螺钉紧固于敏感元件上，航空插座由螺钉安装在外壳上，电源及信号由电缆从航空插座进出。其特征是：(一)敏感元件由单岛基座、中央单岛、限位螺钉、多电极石英力敏谐振器及密封罩构成；(二)单岛基座与密封罩由螺钉紧固构成密封腔体，单岛基座及中央单岛由一体加工而成；(三)作为核心元件的力敏谐振器为多电极石英晶体力敏谐振器，其电极对数为两对或两对以上。

附图说明

图1单岛多电极石英加速度计结构剖视图

1-底座2-外壳

3-敏感元件4-航空插座

5-电路板6-电路板支撑螺柱(共4个)

7-电路板螺钉(共4个) 8-插座螺钉(共4个)

9-外壳螺钉(共4个) 10-底座螺钉(共2个)

图2敏感元件结构示意图

11-单岛基座 12-1、12-2-限位螺钉

13-1、13-2-多电极力敏谐振器14-中央单岛

15-1、15-2(未画出)-紧定螺钉16-密封罩

17-密封螺钉(共8个)

图3单岛基座及中央单岛结构示意图

11-单岛基座 11-1、11-2-单岛基座谐振器支撑平台

11-3、11-4-限位螺母孔11-5-电极引线孔(共4个)

11-6-安装螺母孔(共2个)11-7-引线槽

11-8-密封罩紧定螺母孔 14-中央单岛

14-1-柔性连接 14-2、14-3-中央单岛谐振器支撑平台

14-4-惯性质量块

图4密封罩结构示意图

16-密封罩 16-1-密封沉头螺钉孔(共8个)

16-2-电路板安装螺母孔(共4个)

实施方式

下面结合附图对本发明单岛多电极石英加速度计作如下叙述。

单岛多电极石英加速度计的结构如图1所示，它由起支撑作用的底座1与外壳2由螺钉9紧密配合装配成腔体，检测用的敏感元件3用螺钉10安装在底座1上，电路板5由电路板螺柱6支撑，并由电路板螺钉7紧固于敏感元件3上，航空插座4由插座螺钉8安装在外壳2上，电源及信号由电缆从航空插座4进出；敏感元件3的结构如图2所示，它由单岛基座11、中央单岛14、两个限位螺钉12-1及12-2、两个多电极力敏谐振器13-1及13-2、密封罩16构成。