[实用新型]小型高精度石英挠性加速度计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于惯性导航中的惯性仪表，特别是一种小型高精度石英挠性加速度计。

背景技术

石英挠性加速度计是由上、下力矩器，摆片组、外壳及伺服电路组成，属于力反馈式加速度计，是一种敏感加速度的传感器，具有体积小、寿命长、性能稳定、测量精度高等特点，广泛应用于飞机、导弹、火箭、船舶、车辆的惯性导航系统，和石油钻井、建筑、堤坝的倾角测量以及地震监测等。目前，大部分惯性导航中所使用的加速度计的结构中：

1．摆片组线圈一般都采用0.05线径，线圈匝数为140匝、28欧姆；

2．构成力矩器之补偿环与磁钢其高度尺寸之比为0.29 ，力矩器与腹带之间的连接采用激光焊接，下力矩器中的接线柱直径较大且外形结构复杂；

3．产品的外形为单一的三角形，尺寸为φ25.4mm′30mm。

以上结构的加速度计存在以下不足：

1．重量偏大（一般为70g～75g），量程范围小（在25g～35g），耐冲击极限小（只有300g），因而不能满足那些对重量、体积控制要求更严格的航天系统，及对量程、冲击要求较高的民用产业的需求；

2．补偿环与磁钢其高度尺寸之比过大，不利于实现全温度补偿；

3．力矩器与腹带之间的连接采用激光焊接，在加工中将会产生应力，影响仪表的强度和寿命；

4．下力矩器中的接线柱外形结构复杂、直径大（0.8mm），不便加工；此外，单一的三角形结构不能适用所有系统，使用范围受到限制。 

发明内容

为克服上述已有技术存在的不足，本实用新型提供一种改进的、重量更轻、体积更小的小型高精度石英挠性加速度计，以满足那些对重量、体积控制要求更严格的航天飞行器系统的应用需求。

本实用新型采取的技术方案是：一种小型高精度石英挠性加速度计，包括外壳及安装在外壳内的上力矩器、下力矩器和摆片组，上、下力矩器通过腹带连接，所述上力矩器和下力矩器包括补偿环与磁钢，所述摆片组包括线圈，所述力矩器中补偿环的高度h与磁钢的高度H之比为0.21，所述摆片组中之线圈的线径为0.04 mm、匝数为225匝，线圈阻抗为70欧姆。

其进一步的技术方案是：所述下力矩器中的接线柱为圆柱形，其直径为0.4mm。

其更进一步的技术方案是：所述上、下力矩器与腹带之间的连接采用胶粘。

所述小型高精度石英挠性加速度计整表外形为四方形。

由于采取上述技术方案，本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计具有如下有益效果： 

1．由于本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计将力矩器中补偿环与磁钢尺寸比例减小（由原0.29减小为0.21），有利于实现全温度补偿；

2．由于本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计将摆片组线圈线径从0.05 mm调整到0.04 mm，线圈匝数由原140匝、28欧姆增加为225匝、70欧姆，从而使标度因素由1.10变为0.75，量程由35g提高至55g；

3．本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计将下力矩器中的接线柱直径缩小为0.4mm，外形改为圆柱形，结构大大简化，既縮小了体积，又便于加工；

4．由于采取以上1、2和3的方案，使小型高精度石英挠性加速度计的主要组成部分即上、下力矩器、摆片组、外壳及伺服电路尺寸减小三分之一，达到产品总体积减小至40％（外形尺寸为φ18.2mm′19mm）、质量减少至25g～30g、承受冲击极限提高至750g以上，从而可满足那些对重量、体积控制要求更严格的航天系统，及对量程、冲击要求较高的民用产业的需求；

5．本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计整表外形由单一的三角形结果调整为四方形，适用范围更广；

6．仪表中力矩器与腹带之间的连接改为胶粘，减小了加工中产生的应力，有利于提高仪表的强度和使用寿命。 

下面结合附图和实施例对本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2：本实用新型之小型高精度石英挠性加速度计结构示意图；

图1—主视图（局剖），图2—图1之左视图；

图3：接线柱结构示意图；

图4：原有接线柱结构示意图；

图5：补偿环与磁钢结构关系示意图；

图6～图7：老式小型高精度石英挠性加速度计结构示意图。

图6—主视图，图7—图6之左视图。

图中：

1—伺服电路，2—接线柱，3—外壳，4—线圈，5—下力矩器，6—摆片组，7—腹带，8—磁钢，9—补偿环，10—上力矩器。