[发明专利]一种微型三轴加速度传感器结构

说明书

本发明公开了一种微型三轴加速度传感器结构，包括传感器基座、三个定位环、三个剪切压电环、三个内锥环、三个外锥环；剪切压电环套装在定位环外侧；传感器基座上设置有三根中心柱；三根中心柱中任意两根均垂直、定位环套装在中心柱外侧、内锥环套装在剪切压电环外侧；内锥环的锥面设置在外侧；外锥环套装在内锥环外侧；外锥环的锥面设置在内侧，外锥环的锥面与内锥环的锥面配合。本申请通过特殊的结构配合，实现了无需采用材料特殊、国产材料性能不稳定的形状记忆合金，无需在高温下进行收缩，简化了装配工艺，避免了高温环境对剪切压电片的性能造成不良影响。

技术领域

本发明属于加速度传感器技术领域，具体涉及一种微型三轴加速度传感器结构。

背景技术

国外以PCB公司为主生产三轴ICP加速度传感器，其传感器基本覆盖了大量程、微型尺寸、超轻质量、分辨率高等性能指标，其传感器研制全套技术实现自主可控，掌握了核心技术。其传感器主要为剪切压电环结构，通过形状记忆合金的相变收缩将剪切压电环固定在中心柱上实现多轴振动信号测量。

传统的形状记忆合金收缩箍紧压电环的方式中，对形状记忆合金材料的特性要求较高，国外在形状记忆合金的材料配方、相变曲线、收缩特性等方面研究较多，具有一整套完整成熟的理论体系支撑。

由于国内目前的形状记忆合金材料研究现状并不乐观，形状记忆合金的制备、收缩力控制与测量、相变曲线等尚处于探索阶段，相应的制备工艺稳定性欠佳，故国内传感器厂商若需研制相应的微型加速度传感器，必然受到关键材料的制约，影响了最终产品性能的实现。

同时，形状记忆合金收缩时需要较高的温度，温度过高会降低剪切压电片的压电常数，从而影响传感器的性能。

因此急需研发出一种微型三轴加速度传感器结构来解决以上问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种微型三轴加速度传感器结构。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微型三轴加速度传感器结构，包括：

传感器基座；传感器基座上设置有三根中心柱；三根中心柱中任意两根均垂直；

三个定位环；定位环套装在中心柱外侧；

三个剪切压电环；剪切压电环套装在定位环外侧；

三个内锥环；内锥环套装在剪切压电环外侧；内锥环的锥面设置在外侧；

三个外锥环；外锥环套装在内锥环外侧；外锥环的锥面设置在内侧，外锥环的锥面与内锥环的锥面配合。

优选地，内锥环的纵向截面形成为C型。

优选地，内锥环的内侧壁上开设有多个凹槽，多个凹槽均为沿内锥环的轴向布设。

更进一步地，内锥环的内侧壁上均匀开设有三个凹槽。

优选地，内锥环、外锥环均采用高比重合金制成。

具体地，中心柱与定位环的端面焊接；内锥环与外锥环焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请通过特殊的结构配合，实现了无需采用材料特殊、国产材料性能不稳定的形状记忆合金，无需在高温下进行收缩，简化了装配工艺，避免了高温环境对剪切压电片的性能造成不良影响。

附图说明

图1为本申请的剖视图；

图2为本申请中传感器基座的结构示意图；

图3为本申请中内锥环的结构示意图；其中，a为剖视图；b为左视图；

图4为本申请中外锥环的剖视图；