[发明专利]一种高灵敏度低噪声加速度检测装置及方法

权利要求书

1.一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于包括底板(1)、保护外壳(2)、磁屏蔽罩(3)、平行梁振子(4)、主永磁铁(5)、隧道磁电阻传感元件(6)、磁场调制部分(7)、负反馈永磁铁、负反馈线圈、支撑体和负反馈线圈支撑；

其中保护外壳(2)扣合并螺栓连接在底板(1)上，支撑体固定在保护外壳(2)内部的底板(1)上，且在支撑体与保护外壳(2)之间设有磁屏蔽罩(3)，平行梁振子(4)位于支撑体中部；

平行梁振子(4)包括框架(41)和左右对称设置的两个平行梁单元，两个平行梁单元拼接在一起后固定在框架(41)内，平行梁单元包括横向平行梁(42)、纵向平行梁(43)和负反馈磁铁支撑(44)，其中负反馈磁铁支撑(44)的上下两端分别固定有一个横向平行梁(42)，负反馈磁铁支撑(44)的一侧固定有一个纵向平行梁(43)；

负反馈磁铁支撑(44)的上下表面分别固定有上负反馈永磁铁(9)和下负反馈永磁铁(8)，上负反馈永磁铁(9)和下负反馈永磁铁(8)的外围分别设有上负反馈线圈(11)和下负反馈线圈(10)，上负反馈线圈(11)和下负反馈线圈(10)分别通过上负反馈线圈支撑(14)和下负反馈线圈支撑(15)螺栓连接在支撑体上；

平行梁振子(4)中两个平行梁单元中负反馈磁铁支撑(44)的交接处固定有主永磁铁(5)，磁场调制部分(7)和电路部分支撑(17)依次固定在主永磁铁(5)后侧的支撑体上，隧道磁电阻传感元件(6)和电路部分(16)分别固定在磁场调制部分(7)和电路部分支撑(17)之间的电路部分支撑(17)前后两端，且隧道磁电阻传感元件(6)和电路部分(16)之间通过导线连接；

磁场调制部分(7)包括悬臂梁(704)，悬臂梁(704)的前端下方贴有高磁导率软磁薄膜(7)08)，高磁导率软磁薄膜(7)08)正对着隧道磁电阻传感元件(6)，悬臂梁(704)后端上方依次贴有金属电极层一(703)、压电层一(702)和金属电极层二(701)，悬臂梁(704)后端下方依次贴有金属电极层三(705)、压电层二(706)和金属电极层四(707)；

金属电极层一(703)、金属电极层二(701)、金属电极层三(705)和金属电极层四(707)均与电路部分(16)中的调制电路通过导线连接；

电路部分(16)中的负反馈驱动电路分别与上负反馈线圈(11)和下负反馈线圈(10)连接；

保护外壳(2)上开设有电源信号孔一(201)，磁屏蔽罩(3)上开设有电源信号孔二(301)，支撑体上开设有电源信号孔三(1201)。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于所述的支撑体包括上支撑体(12)和下支撑体(13)，其中下支撑体(13)、平行梁振子(4)和上支撑体(12)自下至上依次固定在保护外壳(2)内部的底板(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于所述的平行梁振子(4)位于上支撑体(12)和下支撑体(13)之间，且螺栓依次穿过上支撑体(12)、平行梁振子(4)和下支撑体(13)后拧入底板(1)紧固。

4.根据权利要求3所述的一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于所述的横向平行梁(42)包括n个梁单元，这n个梁单元水平设置并固定在一起，纵向平行梁(43)包括n个梁单元，这n个梁单元竖直设置并固定在一起，其中n为非(0)的整数，且横向平行梁(42)的梁单元个数与纵向平行梁(43)的梁单元个数相同。

5.根据权利要求4所述的一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于所述的梁单元为两个梁并排设置并固定在一起形成。

6.根据权利要求5所述的一种高灵敏度低噪声加速度检测装置，其特征在于所述两个平行梁单元的两个负反馈磁铁支撑(44)固定在一起，每个平行梁单元顶端的横向梁(42)固定在框架(41)上方，每个平行梁单元底端的横向梁(42)固定在框架(41)下方，两个平行梁单元侧面的纵向梁(43)分别固定在框架(41)的左右两侧。