[实用新型]全方位倾斜加速度传感器

说明书

本实用新型涉及一种传感器，更详细的讲是一种机械位移传感器。

目前机械位移传感器有多种结构形式，其中《实用电子文摘》87年2期〈总17期〉第19页给出了一种“伺服加速度传感器”。该传感器是由振子（即重锤），支承振子的轴承，对振子施加转矩的转矩计，检测振子位移量的位移检测器，放大位移检测器来的信号并将电流输到转矩计的伺服放大器等几部分组成。正常情况下，振子处于垂直位置，当振子发生位移，其位移量的改变由位移检测器测出，经伺服放大器放大后，成为与位移量成正比的电流输出到转矩计中，转矩计产生与该力成正比的转矩，直到将重锤推回到与力平衡的位置，然后通过测定转矩计中的电流来测出振子的加速度或振子的摆动位移量。这种传感器仅能检测一维空间的倾斜信号和振动，监测面窄，对于三维全方位空间的监测只能靠增加传感器的数量来完成。特别是在报警电路中，被控物体在超低频震动或者向任何方位倾斜时，仅要求传感器输出电信号，不需要伺服加速度传感器那样的繁琐系统，在这种情况下，采用伺服加速度传感器成本太高。

本实用新型的目的是针对防盗装置的特殊要求，提供一种结构简单，造价低廉的全方位倾斜加速度传感器。

为达到上述目的，本实用新型采用图1所示的技术解决方案，即在支承体1中装有两根摆杆4、5，摆杆4左端有轴承3支承，右端悬浮，摆杆5右端有轴承9支承，左端悬浮，摆杆4、5的悬浮部分由连杆10联接，且摆杆4上带有条形滑槽4″与连杆10呈滑动配合，使摆杆4、5能绕各自的支承端旋转；摆杆4左端支承轴上装有扭簧2，给摆杆4悬浮部分一个向上的扭力，扭力的大小与摆杆4、5和连杆10在静态下形成的合成重力矩相等；在摆杆5上面装有动触点6，在动触点6上方装有静触点7。从上述结构可见，本实用新型在静态时，扭簧2的扭力与摆杆4、5和连杆10形成的合成重力矩大小相等、方向相反，处于平衡状态。当本传感器振动或姿态变化时，摆杆4、5和连杆10的合成重力矩必然发生变化，破坏力的平衡关系，使摆杆4、5发生摆动或者向上位移，使动静触点6、7触合，送出方波或阶跃波信号。

为增加本传感器的传感灵敏度和装配精度，本传感器的摆杆4、5由比重大的金属作成或者在摆杆4（或者摆杆5或者摆杆4、5）的悬浮端镶有比重大的金属块4′。摆杆4、5的支承轴承3、9为轴尖支承（即仪表上采用的轴承），且轴尖支承3、9装在一个平面上，扭簧2套装在轴尖支承3的杆上。在平衡状态下，摆杆4、5的轴线要超出轴承3、9的连线，且摆杆4的轴线最好与轴承3、9的连线呈0～15°的夹角。连杆10前端向外伸出，有活动定位板11，它上部带有U形开口槽，当不需要传感器工作时，活动定位板11上的U形开口槽与连杆10的伸出部分配合，使摆杆4、5定位。

为增加传感可靠性，可在摆杆5的下面和下方再装置一对动、静触点，与摆杆5的上面和上方的动、静触点6、7并联。

本传感器的扭簧2的作用是使摆杆4、5的悬浮部分在设定姿态时处于平衡，起到这一作用的元件并不限于扭簧2一种，如在扭簧2的位置上装置转矩计或者在摆杆4上装置拉簧，均可取代扭簧2，因此本传感器中的扭簧2只是一个代表性元件。本传感器的信号输出也不限于上述一种形式，见图2，是采用干式舌簧管来产生传感信号，即把一块永磁体12镶入摆杆4的右端（该端位移量最大），在永磁体12的侧上方装置一干式舌簧管13作为电信号的输出元件，当永磁体12随摆杆4上、下摆动，靠近或远离干式舌簧管13时，使干式舌簧管13中的触片闭合或断开，送出电信号。采用这种结构形式时，本传感器系统全部采用非磁性材料，以防止构件磁化，影响灵敏度。图2中的干式舌簧管13也可以改为霍尔元件。图1中的螺旋导线8与触点6相连通，其主要作用是将电信号输送到传感系统之外。