[发明专利]一种细丝约束型加速度传感器

权利要求书

1.一种细丝约束型加速度传感器，其特征在于：它包括表头（1）和信号处理电路（2），其中，所述表头（1）包括壳体（11）、磁回路（12）、检测质量块（13）、位置检测装置（14）、约束细丝（15）；所述检测质量块（13）悬置于壳体（11）中，两者之间通过约束细丝（15）相互张紧连接，磁回路（12）设置于壳体（11）内，检测质量块（13）在磁回路（12）的作用下沿加速度敏感轴方向运动，检测质量块（13）与位置检测装置（14）均与信号处理电路（2）相连，信号处理电路（2）给检测质量块（13）施加电流，位置检测装置（14）用于检测检测质量块（13）在其平衡点处的偏移；至少两根约束细丝（15）平行排布构成一组细丝约束组，检测质量块（13）与壳体（11）之间至少通过三组细丝约束组张紧连接，细丝约束组绕检测质量块（13）周向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述检测质量块（13）包括力矩器线圈（131）和力矩器骨架（132），所述力矩器线圈（131）卷绕在力矩器骨架（132）的外壁，所述力矩器骨架（132）中部开有通孔；所述力矩器线圈（131）与信号处理电路（2）相连。

3.根据权利要求2所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述信号处理电路（2）包括差分电容检测模块、处理器模块、电流加矩模块；差分电容检测模块和电流加矩模块均与处理器模块相连；差分电容检测模块与位置检测装置（14）相连，用于检测检测质量块（13）的偏移；电流加矩模块与力矩器线圈（131）相连，用于控制线圈中电流的大小；处理器模块接收差分电容检测模块的输出信号，并将输出信号经过PID控制算法处理，得到反馈控制信号，反馈控制信号驱动电流加矩模块，使电流加矩模块给力矩器线圈（131）施加反馈电流，从而产生反馈力矩使检测质量块（13）保持在平衡位置，所述信号处理电路（2）输出的反馈控制信号用以表征加速度测量值。

4.根据权利要求2所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述磁回路（12）包括一对轭铁（121）、一对磁钢（122）、一对补偿环（123）、磁极片（124），一对轭铁（121）呈上下相对布置固定在壳体（11）内，轭铁（121）上开有空腔，每个空腔中安装一个磁钢（122），磁钢（122）与空腔内壁的接触处设置补偿环（123），磁极片（124）设置在两个磁钢（122）之间；力矩器骨架（132）套在两个磁钢（122）外，力矩器骨架（132）与磁钢（122）同轴心但不接触。

5.根据权利要求4所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述补偿环（123）由磁温度补偿合金制成。

6.根据权利要求2所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述力矩器骨架（132）的上端和下端均通过约束细丝（15）与壳体（11）张紧连接。

7.根据权利要求2所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述位置检测装置（14）包括定极板（141）和动极板（142），所述定极板（141）固定在轭铁（121）上，所述动极板（142）固定在力矩器骨架（132）上，所述定极板（141）和动极板（142）均与信号处理电路（2）相连。

8.根据权利要求1所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述约束细丝（15）的材料为凯夫拉、碳纤维或尼龙。

9.根据权利要求1或8所述的细丝约束型加速度传感器，其特征在于：所述约束细丝（15）的直径小于1毫米。