[发明专利]一种两轴挠性摆式加速度计

权利要求书

1.一种两轴挠性摆式加速度计，其特征在于，包括：细颈式长方体挠性杆(1)、X轴变距离差动电容式传感器(2)、Y轴变距离差动电容式传感器(3)、X轴力矩器(4)、Y轴力矩器(5)、X轴伺服放大器(6)、Y轴伺服放大器(7)和加速度计基座(8)；

细颈式长方体挠性杆(1)的一端与加速度计基座(8)固连，另一端处于悬空状态；细颈式长方体挠性杆(1)悬空端的四个镀金面分别作为X轴变距离差动电容式传感器(2)和Y轴变距离差动电容式传感器(3)的一动极板；细颈式长方体挠性杆(1)悬空端的四个镀金面正交设置；

X轴力矩器(4)的轭铁端面(9)作为X轴变距离差动电容式传感器(2)的定极板；Y轴力矩器(5)的轭铁端面(10)作为Y轴变距离差动电容式传感器(3)的定极板；

细颈式长方体挠性杆(1)悬空端的四个镀金面上分别安装有四个力矩器线圈(11)，对应的，在加速度计基座(8)上分别安装有四个铁芯(12)，构成正交的X轴力矩器(4)和Y轴力矩器(5)；

X轴变距离差动电容式传感器(2)的信息经过X轴伺服放大器(6)后反馈到X轴力矩器(4)；Y轴变距离差动电容式传感器(3)的信息经过Y轴伺服放大器(7)后反馈到Y轴力矩器(5)；在X轴和Y轴方向分别有加速度输入时，两个方向的反馈信号作为加速度计的输出；

其中，

X轴变距离差动电容式传感器(2)为两个，沿X轴方向设置，且关于细颈式长方体挠性杆(1)对称；

Y轴变距离差动电容式传感器(3)为两个，沿Y轴方向设置，且关于细颈式长方体挠性杆(1)对称；

Y轴力矩器(5)为两个，沿Y轴方向设置，且关于细颈式长方体挠性杆(1)对称；

铁芯(12)设置在力矩器线圈(11)内；

细颈式长方体挠性杆(1)运动的动力学模型为：

其中，α和β分别表示挠性杆相对加速度计基座X轴和Y轴的转动角度；a_x和a_y分别表示加速度计沿基座X轴和Y轴输入的视加速度；ml表示加速度计的摆性；M_x和M_y分别表示绕X轴和Y轴的干扰力矩之和；M_Dx和M_Dy分别表示X轴和Y轴的力矩器力矩；J_x表示挠性杆X方向的转动惯量，J_y表示挠性杆Y方向的的转动惯量，C_x表示挠性杆X方向的转动阻尼系数，C_y表示挠性杆Y方向的转动阻尼系数；K_x表示挠性杆X方向的弯曲刚度，K_y表示挠性杆Y方向的弯曲刚度；φ_X1、φ_Y1分别表示基座绕X轴和Y轴转动的角速度。

2.根据权利要求1所述的两轴挠性摆式加速度计，其特征在于，细颈式长方体挠性杆(1)的材料为：铍青铜或石英。

3.根据权利要求1所述的两轴挠性摆式加速度计，其特征在于，细颈式长方体挠性杆(1)，包括：长方体主体(101)和设置在长方体主体(101)靠近基座支承端的挠性关节(102)；其中，挠性关节(102)的形状为：圆柱形、矩形或平桥形。

4.根据权利要求3所述的两轴挠性摆式加速度计，其特征在于，挠性关节(102)两个方向的截面厚度为长方体主体(101)厚度的1/50。

5.根据权利要求3所述的两轴挠性摆式加速度计，其特征在于，挠性关节(102)的关节轴线与摆轴线重合。