[发明专利]一种压力传感式加速度测量仪

说明书

技术领域

本发明属于测量仪器领域，涉及一种加速度测量仪，具体为一种压力传感式加速度测量仪。

背景技术

加速度的描述物体速度变化的快慢的物理量，测量物体运动的加速度，有利于对物体运动状态的把握。现有的测量加速度的传感器的其原理和结构较为复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的，是开发一种原理清晰、结构简单、成本低、测量准确的新型压力传感式加速度测量仪。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种压力传感式加速度测量仪，包括支座、加速度传感装置和显示屏，所述加速度传感装置沿竖直方向固定在支座上，显示屏设于支座表面用于显示测量结果，支座内设有电源、信号处理模块，信号处理模块用于获得与输入信号对应的加速度值，所述加速度传感装置为圆柱形管，管的上、下两端分别固定有第一压力传感器和第二压力传感器，管内设有弹簧、第一物块和第二物块，第一物块和第二物块均为圆柱形，弹簧设于第一物块和第二物块之间，第一物块通过弹簧压靠在第一压力传感器上，第二物块通过弹簧压靠在第二压力传感器上；所述电源分别连接第一压力传感器、第二压力传感器、信号处理模块和显示屏为上述器件供电，第一压力传感器和第二压力传感器的输出端分别与信号处理模块的输入端电相连，信号处理模块的输出端与显示屏电相连。

所述第一物块与第二物块的直径相同、密度相同、质量相同。

本发明的测量原理如下：设第一物块与第二物块的质量均为m，当本发明沿竖直方向向上以加速度a运动时，第一物块与弹簧和第二物块组成的系统受到向下的重力2mg、第一压力传感器向下的作用力F₁和第二压力传感器向上的作用力F₂的共同作用，有F₂-F₁-2mg＝2ma，可得加速度a＝(F₂-F₁)/2-g。同理，当本发明平躺沿水平方向加速运动时，可得加速度的值为a＝(F₂-F₁)/2。由此，只要测出第二压力传感器和第一压力传感器的压力差F₂-F₁，就可由信号处理模块得到加速度a的值。

本发明物理原理清晰，结构简单、成本低、操作简便，不易损坏，提供了一种新的加速度的测量工具和方法。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的构成示意图。

图2是本发明的接线原理图。

图中：1.支座；2.加速度传感装置；3.显示屏；4.电源；5.信号处理模块；21.第一压力传感器；22.第二压力传感器；23.弹簧；24.第一物块；25.第二物块。

具体实施方式

如图1所示，加速度传感装置2沿竖直方向固定在支座1的中部，加速度传感装置2为圆柱形管，管的上、下两端分别固定有第一压力传感器21和第二压力传感器22，管内设有弹簧23、第一物块24和第二物块25，第一物块24和第二物块25均为圆柱形，弹簧23设于第一物块24和第二物块25之间，第一物块24通过弹簧23压靠在第一压力传感器21上，第二物块25通过弹簧23压靠在第二压力传感器22上；显示屏3设于支座1的表面。支座1内还设有电源4、信号处理模块5，信号处理模块5用于获得与输入信号对应的加速度值。

如图2所示，电源4分别连接第一压力传感器21、第二压力传感器22、信号处理模块5和显示屏3为上述器件供电，第一压力传感器21和第二压力传感器22的输出端分别与信号处理模块5的输入端电相连，信号处理模块5的输出端与显示屏3电相连。第一压力传感器21和第二压力传感器22的作用是分别将所受压力转换成对应的电信号输出。

为方便起见，第一物块24与第二物块25的直径相同、密度相同、质量相同。

显示屏3上设有调零旋钮用于测量前的调零，同时设有模式选择按钮用于选择垂直或水平加速度的测量。