[发明专利]预紧式并联六维加速度传感器及其测量和灵敏度分析方法有效

专利信息
申请号: 201810599723.6 申请日: 2018-06-11
公开(公告)号: CN108802427B 公开(公告)日: 2020-06-02
发明(设计)人: 张文妍;王艳;李成刚 申请(专利权)人: 南京林业大学
主分类号: G01P15/18 分类号: G01P15/18;G01P15/09;G01P21/00
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 张弛
地址: 210037 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种预紧式并联六维加速度传感器及其测量方法和灵敏度分析方法。该传感器采用八支链并联机构作为传感器的弹性体结构,具有更高的刚度和更大的承载能力;可通过预紧装置对压电陶瓷施加预紧力,在预紧之后,该传感器能够有效避免压电陶瓷输出信号失真的问题,使得传感器具有更好的测量精度。该测量方法只需预先在计算机中编写程序,就能够实现六维加速度的实时测量,而其灵敏度分析方法通过挖掘传感器并联机构中固有约束关系,建立力协调方程,将传感器的灵敏度模型超静定问题求解转化为静定问题求解,从而推导得到传感器的灵敏度的解析表达式,为后续传感器的结构优化设计提供理论指导。
搜索关键词: 预紧式 并联 加速度 传感器 及其 测量 灵敏度 分析 方法
【主权项】:
1.一种预紧式并联六维加速度传感器,其特征在于,包括外壳(1)、位于外壳内的立方体质量块(2)、八条预紧支链(3);所述预紧支链包括第一球铰连接杆(4)、第二球铰连接杆(5)、压电陶瓷(6)和用以对压电陶瓷施加预紧力的预紧装置,所述第一球铰连接杆和第二球铰连接杆分别连接在所述压电陶瓷的两端;预紧支链的一端通过第一球铰连接杆连接于所述立方体质量块上,预紧支链的另一端通过第二球铰连接杆连接于所述外壳的壁面上;其中,所述立方体质量块的中心为质心,立方体质量块具有六个表面,设相邻且相互垂直的三个表面分别为第一表面、第二表面和第三表面,平行于所述第三表面的为第四表面;所述八条预紧支链分别为第一预紧支链、第二预紧支链、第三预紧支链、第四预紧支链、与第三预紧支链关于所述质心对称的第五预紧支链、与第二预紧支链关于质心对称的第六预紧支链、与第一预紧支链关于质心对称的第七预紧支链、与第四预紧支链关于质心对称的第八预紧支链;所述第一预紧支链的延伸方向垂直于所述第一表面,第一预紧支链的一端连接于第一表面、第二表面、第四表面相交的顶点;所述第二预紧支链的延伸方向垂直于所述第二表面,第二预紧支链的一端连接于第一表面、第二表面、第三表面相交的顶点;所述第三预紧支链的延伸方向垂直于所述第三表面,第三预紧支链的一端连接于第二表面和第三表面相交棱边的中点;所述第四预紧支链的延伸方向垂直于所述第一表面,第四预紧支链的一端连接于第一表面和第二表面相交棱边的中点。
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