[发明专利]一种免温度补偿的加速度传感器

说明书

本发明提供一种免温度补偿的加速度传感器，包括对照传感单元、测量传感单元、电路及处理单元；所述的测量传感单元设置于需测量加速度的位置；所述的对照传感单元设置于无振动或振动较小的位置，且所处温度与测量传感单元所处温度相同；所述的电路及处理单元接收对照传感单元和测量传感单元的输出信号；对比对照传感单元和测量传感单元的输出信号，得到测量传感单元中质量块的受力与对照传感单元中两线圈的磁性力的大小关系，进而得到需测量的加速度数值。本发明的传感器无需复杂的温度补偿单元，也无需额外的温度测量单元，可自动适应温度变化，适应较大的温度范围。

技术领域

本发明属于传感测量领域，更具体的说是一种免温度补偿的加速度传感器。

背景技术

加速度传感器是一种用于加速度测量的传感器。通常由质量块、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速度作用下，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律即可获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。加速度传感器的用途非常广泛，主要用于飞行器的控制，机器人姿态控制，自动化工业生产，航空发动机和工程机械发动机的监测和检修等。

由于加速度传感器所用弹性元件、敏感元件的性能会随温度变化，因此加速度传感器都有特定的使用范围，如果使用环境的温度变化较大，需要设置温度补偿单元。

发明内容

本发明的目的是，提供一种免温度补偿的加速度传感器。

包括对照传感单元、测量传感单元、电路及处理单元；所述的测量传感单元设置于需测量加速度的位置；所述的对照传感单元设置于无振动或振动较小的位置，且所处温度与测量传感单元所处温度相同；

所述的测量传感单元采用现有的加速度传感器，包括质量块、测量元件、弹性元件；

所述的对照传感单元是在所述的测量传感单元的基础上，去掉质量块，增加一个恒流线圈和一个测量线圈；所述恒流线圈在传感器内部固定，通入恒定直流电，所述的测量线圈与恒流线圈平行，测量线圈中通入恒定直流电或脉冲直流电；两线圈之间产生被测加速度方向的磁性作用力；所述的磁性作用力作用在对照传感单元的敏感元件上；

所述的电路及处理单元接收对照传感单元和测量传感单元的输出信号；对比对照传感单元和测量传感单元的输出信号，得到测量传感单元中质量块的受力与对照传感单元中两线圈的磁性力的大小关系，进而得到需测量的加速度数值。

所述测量传感单元有多个。

所述测量传感单元为压电式加速度传感器、应变式加速度传感器、电容式加速度传感器、差动变压器式加速度传感器、光纤式加速度传感器、压阻式加速度传感器中的一种。

所述测量传感单元中还包括对照线圈；所述的对照线圈和对照传感单元中的测量线圈结构相同、相对位置相同，不通入电流。

所述的测量线圈中通入的脉冲式直流电频率在10—1000Hz。

所述的对照传感单元、测量传感单元中的结构件采用非磁性材料或弱磁性材料制造。

本发明有益效果：

1、本发明的传感器无需复杂的温度补偿单元，也无需额外的温度测量单元(很多温度补偿方法需要测量工作温度)，可自动适应温度变化，适应较大的温度范围。

2、本发明特别适合测量环境温度变化较大但环境内各个位置温度较为平均，且需要在多点测量加速度的情况；仅需设置一个对照传感单元，而无需为每个传感器设置温度补偿单元。

附图说明

图1是本发明结构框图。

图2是对照传感单元结构示意图。

图3是测量传感单元结构示意图。