[实用新型]一种用于加速度计的干扰力矩摆组件

说明书

技术领域

本实用新型属于结构设计技术领域，涉及一种用于加速度计的干扰力矩摆组件。

背景技术

近年来，随着机载惯导系统逐步由激光捷联替代挠性平台，在系统可靠性提升的同时，对惯性元件的长期重复性指标提出了更高的要求，以期提高系统的导航精度，延长机载设备的标校周期。

挠性加速度计作为我国飞行器普遍装配使用的惯性传感器件，其工作原理是加速度计受到外部加速度后，敏感加速度的质量摆由于挠性梁的刚度小而产生惯性力偏移，传感器感应后输出电流反馈给力矩器，最终使质量摆工作在平衡位置，质量摆微小的位置变化都会引起加速度计的输出变化，即造成加速度计长期重复性差。加速度计长期重复性一般为零位和标度因数的变化量之和。加速度计零位指的是当没有加速度作用时，加速度计的输出量折合成输入加速度的值。加速度计标度因数指的是加计输出变化量与输入变化量的比值。

为了提升加速度计的长期稳定性，由理论分析可知，质量摆发生偏角和施加在质量摆上的干扰力矩为影响加速度计零位的主要因素，摆组件摆臂发生变化为影响加速计标度因数的主要因素。因此，如何保证质量摆在现有捷联系统变温环境下稳定工作成为提高加速度计长期重复性亟待解决的问题。

原有摆组件设计上，单晶硅摆片豁口采用135°设计，造成力矩器线圈的力矩引出信号沿摆组件的输出轴和摆轴施加干扰力矩，引起加速度计零位长期重复性变化；质量配重采用圆环型设计、单晶硅摆片和力矩器线圈的连接处采用两个等高垫块设计，加工复杂、装配成活率低，在捷联系统变温环境下，摆组件质心位置发生变化从而引起摆组件摆臂发生变化，影响了加速度计标度因数的长期重复性。

在工艺装配上，力矩器线圈与单晶硅摆片、单晶硅摆片与质量配重之间采用高温固化胶进行粘接，为了保证粘接的牢固性需要在高温环境下对胶粘剂进行6h烘烤，引起摆组件变形，最终导致加速度计工作过程中摆组件释放应力造成加速度计长期重复性指标发生变化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种加速度计长期重复性好、外场标校周期长、维护成本低的保证加速度计长期重复性的干扰力矩摆组件。

本实用新型的技术方案是：一种用于加速度计的干扰力矩摆组件，包括力矩器线圈1和质量配重4，其特征是：所述干扰力矩摆组件还包括线圈交叉支撑骨架2和单晶硅摆片3；所述单晶硅摆片3沿输出轴方向设置对称豁口；所述质量配重4为“T”型，粘接在单晶硅摆片3上部的最远端；所述线圈交叉骨架2作为单晶硅摆片3和力矩器线圈1的连接件，沿直径方向上下各有两个凸台分别与单晶硅摆片3和力矩器线圈1相连，四个凸台形成“十”字型；力矩器线圈1两个接线条方向在单晶硅摆片3豁口正下方，力矩器金丝通过单晶硅摆片3的豁口引出；所述干扰力矩摆组件各组成零件全部采用常温固化胶粘接。

本实用新型具有的有益效果是：

1、单晶硅摆片采用无塑性变形、无弹性迟滞、温度系数低、无杂质的单晶硅材料，体刻蚀工艺具有低残余应力的优点，单晶硅摆片设计采用对称设计，相对于以前的设计形式，摆组件引入的干扰力矩小，提高了加速度计零位的长期重复性；

2、质量配重采用“T”型设计，相对于以前的结构形式，摆组件质心配平后加速度计机械零位小；

3、单晶硅摆片和力矩器线圈连接处采用线圈交叉骨架，相对于以前的两个等高垫块结构形式，加工方便、装配成活率高，“十”字型凸台设计提升了加速度计变温环境下的抗热变形能力，提高了加速度计标度因数的长期重复性；

4、各组成零件全部采用常温固化胶粘接连接，减小了单晶硅摆片的应力释放，提升了加速度计的长期重复性。

本实用新型所提出的干扰力矩摆组件，可解决对装配空间有一定要求、工作在变温环境下的高精度传感器长期重复性问题，最终提升系统标校周期，降低维护成本。

附图说明

图1是本实用新型加速度计干扰力矩摆组件的结构示意图；

图2是本实用新型质量配重的结构示意图；

图3是本实用新型线圈交叉骨架的结构示意图；

图4是干扰力矩摆组件的时效处理流程图；

其中，1-力矩器线圈、2-线圈交叉支撑骨架、3-单晶硅摆片、4-质量配重。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。