[发明专利]一种无方向性力平衡加速度传感器

摘要

本发明公开了一种无方向性力平衡加速度传感器，包括电路部分和机械部分；其中，电路部分包括RC桥式振荡电路、激励信号作用电路、检波电路、高通滤波电路和输出放大电路；机械部分为所述传感器的底座，包括导磁体、导磁帽、零点架、线圈、差变电容器、簧片等部件及相关配件。采用本发明的无方向性力平衡加速度传感器，能够克服传统的力平衡加速度传感器测量振动时的方向选择性缺陷，并且提高了测量范围和测量精度。

主权项

1、一种无方向性力平衡加速度传感器，包括电路部分和机械的底座部分，所述电路部分包括有RC桥式振荡电路、激励信号作用电路以及输出放大电路；所述底座部分包括有线圈(33)、差变电容器(34)及相关配件，所述电路部分与所述差变电容器(34)的上极板、下极板和中间极板相连；其特征在于：所述电路部分还包括检波电路和高通滤波电路；所述底座部分的部件包括有导磁体(30)、导磁帽(31)、零点架(32)、簧片(35)；其中，RC桥式振荡电路，用于为所述加速度传感器差变电容器(34)的上极板、下极板提供交流的激励信号；激励信号作用电路，包括上极板激励信号电路、下极板激励信号电路和中间极板输出信号电路；用于利用上、下极板激励信号电路为所述加速度传感器提供激励信号，并通过所述中间极板输出信号电路输出，所述中间极板的输出信号在上极板、下极板激励信号的作用下将输出的低频信号调制到高频交流信号上；检波电路，用于对激励信号作用电路输出的高频交流信号进行解调，检出所述高频交流信号的包络信号；高通滤波电路，用于对所述检波电路输出的包络信号进行处理，以滤除所述加速度传感器测试信号中的直流偏移值；输出放大电路，用于对高通滤波电路输出的加速度传感器测试信号进行放大，以实现所述传感器输出信号幅值的调整；以及导磁体(30)，其内部设有一个圆柱形磁缸(301)，用于镶嵌一个圆柱形磁铁(304)，该圆柱形磁铁(304)与磁缸(301)内壁之间留有一定间隙，以在所述间隙内形成线性磁场；导磁帽31，用于安装在所述导磁体(30)以及圆柱形磁铁(304)的上部以屏蔽所述导磁体(30)内的线性磁场；零点架(32)，用于固定所述传感器的中间极板、线圈(33)，并为所述中间极板提供准确的零点位置；线圈(33)，用于与所述中间极板紧固相连，形成所述中间极板的质量块，当发生振动时，所述质量块偏移零点位置从而在线圈中产生反馈信号；差变电容器(34)，用于通过中间极板位置变化提取传感器外界的机械运动加速度，并将加速度的变化转换为可变电容器的电压变化；簧片(35)，用于保持所述差变电容器(34)中间极板在振动引起的往复运动中的平衡以及使所述中间极板与所述上极板、下极板始终保持平行；所述相关配件包括套管，共设有两组，分别用于固定差变电容器(34)的上极板、下极板，使中间极板与上极板和下极板的各个位置间距相同，始终保持相互平行。