[实用新型]侵彻引信用压电加速度传感器

说明书

本实用新型实施例提供了一种侵彻引信用压电加速度传感器，涉及压电加速度传感器技术领域。以解决侵彻过程中加速度信号混叠对穿层信号识别造成的干扰，实现对穿层特征信号的有效获取。本实用新型采用减震橡胶和减震弹簧两种弹性元件，以及限位结构，可使压电加速度传感器仅对侵彻过载加速度敏感，从而实现对弹丸穿层信号的获取，解决了弹丸侵彻多层硬目标时，现有加速度传感器获取的加速度信号产生的混叠问题。

技术领域

本实用新型涉及压电加速度传感器技术领域，尤其涉及侵彻引信用压电加速度传感器。

背景技术

计层起爆策略是目前侵彻多层硬目标引信常用的一种起爆控制策略，工作原理如下：当弹丸碰撞、贯穿硬目标时，作为引信前级探测装置的加速度传感器所测得的信号幅值远大于弹丸在穿过层与层之间空穴时候的加速度信号，由此可判断出弹丸处于穿层阶段。

计层起爆的关键在于引信能否从前级探测装置感受的环境信息中有效识别穿层特征信号。由于侵彻过程的复杂性，传感器输出信号中除包含弹体本身的刚体过载信号外，还包含弹体结构振动、加速度传感器自身振动以及其他噪声成分。特别地，当弹丸长度较大、弹速较高的情况下，这些信号的混叠情况将会十分突出。

从混叠的加速度信号中正确识别穿层特征，对实现侵彻弹丸计层识别具有十分切实的意义。为解决此问题，诞生了各种滤波电路或滤波算法，以对加速度传感器输出的混叠信号进行处理，滤除干扰信号，保留穿层特征信号，再经过一定的识别算法进行计层识别，而后由起爆控制电路决定是否起爆。

由于弹丸的飞行速度较快，在层与层之间的停留时间较短，为了保证弹丸能顺利在目标空穴中起爆，信号处理以及后续识别必须保证在足够短的时间内完成，因而时效性将会影响穿层识别的可靠性、准确性，并会增加处理电路的生产成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种侵彻引信用压电加速度传感器，利用机械结构对信号进行处理，以解决侵彻过程中加速度信号混叠对穿层信号识别造成的干扰，实现对穿层特征信号的有效获取。

一种侵彻引信用压电加速度传感器，包括：包括基座、上盖、下绝缘套、减震橡胶、减震压簧、上绝缘套、压电元件、质量块结构、紧固螺钉、信号线和地线；

所述基座内装由下至上依次安装有下绝缘套，所述下绝缘套外壁与所述基座的内壁贴合，所述下绝缘套的底端与所述基座的底部内壁接触；所述下绝缘套的顶部安装有减震橡胶，所述减震橡胶上部安装有上绝缘套，减震橡胶的刚度远大于减震压簧的刚度；所述下绝缘套和上绝缘套为空心圆柱体，且下绝缘套的内径小于上绝缘套的内径，减震橡胶的内径与下绝缘套的内径相同，安装于两个绝缘套之间的减震橡胶与下绝缘套和上绝缘套构成了一个弹性台阶；

所述上绝缘套内壁上固定有压电原件，所述压电原件将基座内腔分成上下两部分，所述压电原件底部所在内腔中容设有减压弹簧；所述压电原件顶部上设有质量块结构，所述质量块结构包括质量块腔体和质量块，所述质量块腔体具有第一腔和与所述第一腔联通的第二腔，所述第一腔位于所述质量块腔体的底部，用于容纳所述质量块使得所述质量块只能位于所述第一腔而不脱出；所述第二腔位于所述质量块腔体的上部，所述质量块上设有焊接有信号线，所述信号线经由所述第二腔伸出所述传感器；所述地线从紧固螺钉处引出；所述上绝缘套顶端设有上盖，所述减震压簧有一定初始预压力，当加速度值较小时，所述减震压簧顶着质量块上端与上盖接触；压电元件的负极与质量块始终接触在一起，传感器工作时信号由压电元件的负极经质量块由信号线输出，构成传感器信号输出端；所述压电元件的正极始终和所述减震压簧接触，压电元件正负极、减震压簧、基座、上盖和紧固螺钉电位相同。

优选地，当侵彻引信用加速度传感器受到较大的冲击加速度时，使质量块和压电元件组成的运动系统克服减震压簧的抗力向下运动时，弹性台阶起到限位作用。

其中，所述减震压簧的上端与压电元件的正极始终接触，下端与基座相接触，而基座、上盖、紧固螺钉和地线相互接触，构成传感器的接地端。