[发明专利]三维磁悬浮加速度计及其制造方法

权利要求书

1.一种三维磁悬浮加速度计，其特征在于，包括运算电路系统和六自由度磁悬浮结构，所述六自由度磁悬浮结构包括与被测载体固连的磁性腔体以及悬浮于该磁性腔体内六面都具有剩磁磁场的磁悬浮体；

所述磁悬浮体采用软磁内层以及与该软磁内层每个面固连设置的第一永磁层且相对两面的第一永磁层相向磁极极性相反；

所述磁性腔体形成六面体空间并相对于所述磁悬浮体可移动，其任一个面从外到内依次设置固定板、压电感应层和第二永磁层，任一面设置的第二永磁层与其相对的磁悬浮体一面磁极相同从而在磁悬浮体的六面同时产生相斥磁力使所述磁悬浮体能够达到六面磁力平衡状态并悬浮在该磁性腔体中；

被测载体加速时，所述磁性腔体和磁悬浮体之间打破平衡状态并产生相对位移，进而使施加在所述第二永磁层的磁力的发生变化；

所述压电感应层固连于固定板和第二永磁层之间，用于感应所述第二永磁层的磁力变化导致其压力变化并将压力的变化转化为相应的电信号；

所述运算电路系统分别与所述磁性腔体的六面的压电感应层电气连接，用于检测所述压电感应层受到第二永磁层的压力引起电信号的变化并根据所述电信号的变化通过运算转化为加速度。

2.根据权利要求1所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，所述磁性腔体任一个面的第二永磁层与其相邻面的第二永磁层之间留有间隙。

3.根据权利要求1或2所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，还包括用于封闭所述磁性腔体的软磁密封层，所述软磁密封层采用软磁材料，用于封闭所述磁性腔体内的磁场。

4.根据权利要求3所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，所述软磁密封层与固定板一体设置。

5.根据权利要求1或2所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，所述磁性腔体由六块磁板拼接而成并形成六面体空间，所述磁板从外到内依次设置固定板、压电感应层和第二永磁层。

6.根据权利要求3所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，所述磁性腔体设有小孔，压电感应层的信号线从孔中引出并与运算电路系统相连。

7.根据权利要求1或2所述的三维磁悬浮加速度计，其特征在于，还包括外壳，所述外壳内固连设置所述运算电路系统和磁性腔体。

8.一种三维磁悬浮加速度计的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、形成六面都具有剩磁磁场的磁悬浮体，其中，所述磁悬浮体采用软磁内层以及与该软磁内层每个面固连设置的第一永磁层且相对两面的第一永磁层相向磁极极性相反；

（2）、形成六面体磁性腔体，所述磁性腔体由六块磁板拼接形成六面体空间，每个磁板从外到内依次设置固定板、压电感应层和第二永磁层，其中，压电感应层固连于固定板和第二永磁层之间，能够感应所述第二永磁层的磁力变化导致其压力变化并将压力的变化转化为相应的电信号；

（3）、将磁悬浮体置于磁性腔体内，利用六面同时产生相斥磁力使所述磁悬浮体达到六面磁力平衡状态并悬浮在该磁性腔体中；

（4）、设置运算电路系统，并分别与所述磁性腔体的六面的压电感应层电气连接，通过检测压电感应层电信号的变化计算加速度。

9.根据权利要求8所述的三维磁悬浮加速度计的制造方法，其特征在于，在上述步骤（1）中，所述磁悬浮体采用软磁内层以及固连设置该软磁内层每个面上的第一永磁层且相对两面的第一永磁层相向磁极极性相反进而形成六面磁场。

10.根据权利要求8所述的三维磁悬浮加速度计的制造方法，其特征在于，所述压电感应层、第二永磁层的尺寸小于固定板的尺寸。