[发明专利]包括一个或多个具有附加质量块的机械梁的谐振器

说明书

本公开涉及用于确定振梁加速度计(VBA)的加速度的装置、系统和技术。例如，一种系统包括处理电路，该处理电路被配置为从第一谐振器接收指示第一机械梁的频率和第二机械梁的频率的一个或多个电信号，基于一个或多个电信号来确定第一机械梁的频率和第二机械梁的频率，以及基于第一机械梁的频率和第二机械梁的频率来计算检验质量块组件的加速度。

本申请要求2019年11月7日提交的美国临时专利申请62/932298号的 权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及振梁加速度计。

背景技术

加速度计通过检测检验质量块在惯性力下的位移或通过检测防止检验 质量块位移所需的力的大小来发挥作用。在一个示例中，加速度计可通过 连接在检验质量块与支撑基部之间的谐振器的频率变化来检测检验质量块 的位移。谐振器可被设计成改变与检验质量块在加速度下施加到谐振器的 负载成比例的频率。谐振器可电耦合至振荡器电路或其他信号生成电路， 这使得谐振器以谐振频率振动。

发明内容

一般来讲，本公开涉及用于确定一个或多个装置的加速度的装置、系 统和技术。例如，本文所述的振梁加速度计(VBA)可测量一个或多个谐 振器的频率，并且基于该一个或多个谐振器中的每个谐振器的相应频率来 计算VBA的加速度。谐振器可包括例如双端音叉(DETF)结构，该双端 音叉结构包括一对机械梁。VBA可以在该对机械梁中引起机械振动，使得 机械梁以谐振频率振动。谐振频率可以根据施加到谐振器的压力的大小或 施加到谐振器的张力的大小而变化。谐振器可连接至检验质量块，使得该 检验质量块被配置为根据VBA的加速度向谐振器施加张力或施加压力。这 样，谐振器的谐振频率可与VBA的加速度相关，并且处理电路可被配置为 基于谐振器的谐振频率来计算VBA的加速度。

在一些示例中，一种系统包括：检验质量块组件，该检验质量块组件 包括检验质量块；谐振器连接结构，其中该谐振器连接结构平行于长轴延 伸；铰链挠曲件，该铰链挠曲件被配置为将检验质量块连接至谐振器连接 结构，其中检验质量块响应于系统平行于谐振器连接结构的长轴的加速度 而围绕铰链挠曲件旋转；以及第一谐振器，该第一谐振器被配置为将检验 质量块连接至谐振器连接结构。该第一谐振器包括第一机械梁，该第一机械梁平行于长轴延伸，其中第一机械梁包括位于沿长轴的点处的第一质量 块；以及第二机械梁，该第二机械梁平行于长轴延伸，其中第二机械梁包 括位于沿长轴的点处的第二质量块。另外，该系统包括处理电路，该处理 电路被配置为从第一谐振器接收指示第一机械梁的频率和第二机械梁的频 率的一个或多个电信号，基于一个或多个电信号来确定第一机械梁的频率 和第二机械梁的频率，并且基于第一机械梁的频率和第二机械梁的频率来 计算检验质量块组件的加速度。

在一些示例中，一种方法包括由处理电路从第一谐振器接收指示第一 机械梁的频率和第二机械梁的频率的一个或多个电信号。一种检验质量块 组件包括：检验质量块；谐振器连接结构，其中该谐振器连接结构平行于 长轴延伸；铰链挠曲件，该铰链挠曲件被配置为将检验质量块连接至谐振 器连接结构，其中检验质量块响应于系统平行于谐振器连接结构的长轴的 加速度而围绕铰链挠曲件旋转；以及第一谐振器，该第一谐振器被配置为 将检验质量块连接至谐振器连接结构。该第一谐振器包括：第一机械梁， 该第一机械梁平行于长轴延伸，其中第一机械梁包括位于沿长轴的点处的 第一质量块；以及第二机械梁，该第二机械梁平行于长轴延伸，其中第二 机械梁包括位于沿长轴的点处的第二质量块。另外，该方法包括：由处理 电路并基于一个或多个电信号来确定第一机械梁的频率和第二机械梁的频 率；并且由处理电路并基于第一机械梁的频率和第二机械梁的频率来计算 检验质量块组件的加速度。