[发明专利]杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统及方法

权利要求书

1.杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统，其特征在于，包括谐振子(6)、转台(11)、支撑平台(10)、转台电机(1)、封闭罩(4)和两个封闭罩支承座(3)；

所述谐振子(6)通过其底部的安装基座固连在所述转台(11)上，所述转台(11)设置于所述支撑平台(10)上；所述转台电机(1)用于驱动所述转台(11)旋转；

所述支撑平台(10)上两侧各竖直设有一个封闭罩支承座(3)；

所述封闭罩(4)通过一矩形杆架设在两个封闭罩支承座(3)上；所述封闭罩(4)采用底部设有开口的空心圆柱形结构，封闭罩(4)通过其底部的开口罩在所述谐振子(6)上；

所述封闭罩(4)的罩壁的下部周向设有六个开孔；其中两个开孔设于封闭罩(4)的下部第一直径的两端，该两个开孔处各布置有一块电磁铁(9)；

剩余四个开孔中，两个开孔设于封闭罩(4)的下部与第一直径相垂直的第二直径的两端；另两个开孔设于封闭罩的下部与第一直径夹角为45°的第三直径的两端；所述剩余四个开孔处各布置有一块麦克风芯片(5)；

所述电磁铁(9)用于使谐振子(6)发生共振，激励出驱动模态；

所述麦克风芯片(5)用于检测谐振子(6)的波节点与波腹点的振动。

2.根据权利要求1所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统，其特征在于，所述两个封闭罩支承座(3)与支撑平台(10)分别通过两个高度调整螺钉(7)连接，所述高度调整螺钉(7)用于调整封闭罩支承座相对于支撑平台的高度，从而调整封闭罩(4)的高度；

两个封闭罩支承座(3)的上端相应位置设有水平通孔，所述矩形杆的两端分别与所述两个水平通孔的内侧形成间隙配合；所述两个水平通孔的外侧各设有一个对中调整螺钉(2)；所述对中调整螺钉用于推动所述矩形杆水平移动，从而调整封闭罩在两个封闭罩支承座之间的横向位置，使得封闭罩的中心线与谐振子的中心线重合；

所述两个封闭罩支承座的顶部各设有一个紧固螺钉(8)，防止矩形杆和封闭罩横向移动。

3.根据权利要求2所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统，其特征在于，对所述两个电磁铁(9)中有施加交流电压，交流电压的频率为谐振子的谐振频率，交流电压的有效值为电磁铁的额定工作电压。

4.根据权利要求3所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统，其特征在于，所述两块电磁铁(9)由铁镍合金材料制成。

5.根据权利要求4所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统，其特征在于，所述两块电磁铁(9)的铁芯横截面直径小于2mm。

6.杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测方法，其特征在于，采用权利要求2～5中任一项所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测系统；

所述非接触驱动检测方法为：

向两个电磁铁(9)中施加交流电压，其电压频率为谐振子的谐振频率，电压有效值为电磁铁的额定工作电压；检测各个麦克风芯片(5)输出的音频信号电压大小，从而确定谐振子的振幅分布情况，即振型。

7.根据权利要求6所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测方法，其特征在于，在检测之前，先松开紧固螺钉(8)，然后通过对中调整螺钉(2)调整封闭罩在两个封闭罩支承座之间的横向位置，使得封闭罩的中心线与谐振子的中心线重合，最后拧紧紧固螺钉，固定封闭罩在两个封闭罩支承座连线方向的位置。

8.根据权利要求7所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测方法，其特征在于，通过高度调整螺钉(7)调整封闭罩支承座相对于支撑平台的高度，从而调整封闭罩相对于谐振子的高度，改变检测位置的高度。

9.根据权利要求8所述的杯形波动陀螺杯形谐振子的非接触驱动检测方法，其特征在于，通过旋转转台，使得电磁铁所产生的驱动力的方向对准谐振子的振动刚性轴，当波节点位置的麦克风芯片(5)输出的信号为0时即说明驱动力的方向对准了谐振子的振动刚性轴。