[发明专利]一种高精度加速度计

说明书

一种高精度加速度计，涉及加速度测量技术领域，其包括伺服电路板、力矩器定子组件、摆组件、以及壳体；其中，壳体具有圆柱状的内腔，内腔的一端封闭，一端敞开形成开口；力矩器定子组件位于内腔内，并与开口之间间隔设置，形成吊表结构；伺服电路板位于开口处，与壳体粘接、焊接，将内腔密封。该高精度加速度计采用独特的吊表结构、精密挠性支承结构、摆组件力学结构、高灵敏度的电容传感器及反馈式集成伺服电路等多项新技术。使产品稳定性、重复性精度高、温度系数小、精准测温、启动快、环境适应性强等特点，特别适合应用于对加速度计精度、温度、启动时间有高要求的惯导、航姿、平台稳定、导弹舵机控制等高精度的系统。

技术领域

本发明涉及加速度测量技术领域，具体而言，涉及一种高精度加速度计。

背景技术

石英挠性加速度计是惯性系统中的关键元件，石英挠性加速度计由于精度较高、可靠性高、功率小等特点，广泛适用于惯导、航姿、平台稳定、导弹舵机和钻井控制等较高精度的系统。近几年来随着武器装备高精度的发展，许多领域都对加速度计提出了更高的要求，不仅要求石英挠性加速度计阈值和分辨率精度高、功耗小、启动快、可靠性高，而且还要求石英挠性加速度计稳定性、重复性精度高、温度系数小、环境适应能力强、精准测温。现有的石英挠性加速度计虽然阈值和分辨率精度高、启动快，但其稳定性、重复性精度较低、温度系数大，系统标定补偿加速度计的温度系数参数由放置于加速度计外部的温度传感器提供，不能精确反映产品的内部温度，无法实现精准补偿，限制其在高精度武器装备中的应用。因此需要研制一种可以精准测温的高精度加速度计：阈值和分辨率精度高、可靠性、功率和现有石英挠性加速度计相当，但稳定性、重复性精度高、温度系数小、能够精确测温。

目前，在国内关于石英挠性加速度计的文献、论文和专利主要集中在石英挠性加速度计结构的密封、可靠性和寿命的分析、抗冲击能力提高、磁结构耦合仿真分析、安全使用边界分析、温度补偿、时域动态建模及补偿、误差补偿模型等分析局部方面，在高精度石英挠性加速度计整体结构、精准测温方面专利目前空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度加速度计，其结构新颖，使用方便，可以满足高精度武器装备的使用要求。具有可精准测温、稳定性、重复性精度高、温度系数小、启动快、功率低、抗环境能力强以及可靠性高的特点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高精度加速度计，其包括伺服电路板、力矩器定子组件、摆组件、以及壳体；其中，壳体具有圆柱状的内腔，内腔的一端封闭，一端敞开形成开口；力矩器定子组件位于内腔内，力矩器定子组件包括远离开口的第一定子组件，以及靠近开口的第二定子组件，第一定子组件、第二定子组件同轴设置，摆组件设置于第一定子组件和第二定子组件之间；第二定子组件与开口之间间隔设置，形成吊表结构；伺服电路板位于开口处，与壳体粘接、焊接，将内腔密封。

进一步地，在本发明其他较佳实施例中，第二定子组件与开口之间的间隔为4.5~5mm。

进一步地，在本发明其他较佳实施例中，第二定子组件外套设有隔离环，隔离环的外径略大于第二定子组件的外径；隔离环的内侧面与第二定子组件粘接，隔离环的外侧面与壳体粘接。

进一步地，在本发明其他较佳实施例中，第一定子组件、第二定子组件之间间隔设置，并通过套设于第一定子组件、第二定子组件外的连接环连接成为一个整体；摆组件位于第一定子组件和第二定子组件形成的间隙内。

进一步地，在本发明其他较佳实施例中，第一定子组件和第二定子组件均设置有圆柱状的磁钢组件，磁钢组件与第一定子组件/第二定子组件同轴设置；摆组件包括圆盘状的摆架，摆架在面向第一定子组件的一侧设置有第一线圈骨架组件，在面向第二定子组件的一侧设置有第二线圈骨架组件；第一线圈骨架组件面向第一定子组件的一侧、第二线圈骨架组件面向第二定子组件的一侧均向内凹设有用于容纳磁钢组件的容置槽，容置槽内均匀环绕有力矩器线圈。