[发明专利]悬臂梁式磁流变脂大加速度传感器

摘要

本发明涉及一种悬臂梁式磁流变脂大加速度传感器设计装置。将一非磁性质量块放置于内部充满磁流变脂的非磁性容器内部，用悬臂梁将质量块固定于容器内。当容器存在加速度时，质量块在悬臂梁应力和磁流变脂的阻尼力的作用下将与容器产生相对位移。通过检测相对位移的变化可计算出容器的加速度。由于磁流变脂的阻尼系数随外磁场的变化而变化，从而通过调节外磁场使得加速度的测量范围变大。

主权项

一种磁流变脂加速度传感器，该传感器包括加速度测试装置、信号转换电路两部分其特征为：所述加速度测试装置由悬臂梁、非磁性质量块、检测电容、磁场线圈、磁流变脂、非磁性容器组成；磁流变脂充满非磁性容器，非磁性质量块被悬臂梁固定悬浮于磁流变脂中，悬臂梁上下两端固定在非磁性容器上；磁场线圈用来为磁流变脂提供磁场；在非磁性质量块上设置动极板、在非磁性容器内设置定极板，二者构成检测电容；当非磁性容器运动时，非磁性质量块将与非磁性容器产生相对位移，从而检测电容将发生变化；所述信号转换电路由检测电容、电流源、开关、运算放大器和DSP构成组成；如图2所示，当K1闭合时，基准电压给电容充电至电容两端电压等于基准电压；然后K1断开，K2闭合，电容在电流源的作用下放电，DSP的内部计数器同时开始工作；当电流源对电容放电至电容两端电压为零时，比较器翻转，计数器结束计数，计数值与电容放电时间成正比；从而可得检测电容大小，进而可得到相对位移随时间的变化，从而可得非磁性容器的加速度的大小。