[发明专利]一种测量角加速度的传感器装置

说明书

如图1所示，本专利涉及的角加速度测量装置分为1‑配重环、2‑应变臂、3‑应变片、4‑导力轴，其中3‑应变片通过专门的粘贴工艺固定连接在2‑应变臂的两侧，1‑配重环、2‑应变臂和4‑导力轴是一个不可分割的结构整体，整个测量装置通过4‑导力轴安装在旋转件的旋转中心并保持与旋转中心同轴，在旋转速度发生变化时，1‑配重环与4‑导力轴之间会产生极小的偏转角度，使具有薄壁结构的2‑应变臂产生极小的变形，这种极小的变形会作用在3‑应变片上，通过惠斯通电桥的测量和放大之后，就可以输出一个模拟电压信号，这个模拟电压信号的高低就表征了角加速度的大小。

技术领域

本专利涉及一种角加速度的测量装置，可以应用在人工智能控制领域，做为旋转件的姿态控制和虚拟惯性控制的核心器件。虚拟惯性控制是一种使物体表现为与其重量不匹配的惯性的控制技术。

背景技术

随着人工智能概念的普及和深入发展，虚拟现实跑步机和机械外骨骼等相关的技术越来越为大众所熟知，包括融合人体的灵活性和机械动力为一体实现的类人机械似乎也逐渐成为可能，但是这类人工智能科技都必须依赖于各种传感器技术。在以各种电机为主要动力的技术背景下，角加速度传感器，特别是能够直接输出模拟电压信号的角加速度传感器逐渐成为一种急需的关键器件。角加速度输出的模拟电压信号，可以非常方便的接入电机的控制端口，与其他传感器信号相互配合实现对电机的智能控制。目前在角加速度传感器领域，国际范围内还属于相对的空白状态。

发明内容

如图1所示，本专利涉及的角加速度测量装置分为1-配重环、2-应变臂、3-应变片、4-导力轴，其中3-应变片通过专门的粘贴工艺固定连接在2-应变臂的两侧，1-配重环、2-应变臂和4-导力轴是一个不可分割的结构整体，整个测量装置通过4-导力轴安装在旋转件的旋转中心并保持与旋转中心同轴，在旋转速度发生变化时，1-配重环与4-导力轴之间会产生极小的偏转角度，使具有薄壁结构的2-应变臂产生极小的变形，这种极小的变形会作用在3-应变片上，通过惠斯通电桥的测量和放大之后，就可以输出一个模拟电压信号，这个模拟电压信号的高低就表征了角加速度的大小。需要进一步指出的是，绝大多数旋转件都是连续旋转的，必须使用导电滑环把本测量装置输出的模拟电压信号接引到静止的控制模块上，导电滑环可以安装在导力轴的另一端。导电滑环是一种可以把电信号从旋转件接引到静止件上的工业通用器件。

图1是本测量装置的平面视图。

图2是本测量装置的立体视图。