杆-梁结构六维加速度传感器

摘要

本发明公开一种杆-梁结构六维加速度传感器，其特征是：立柱安装在基座上，呈圆周对称布置，悬臂梁安装在立柱上，在悬臂梁和惯性质量块之间由六个支杆支撑，同时在惯性质量块和基座之间由弹簧提供预紧力，通过改变弹簧的长度来改变所施加预紧力的大小。悬臂梁上下两侧贴应变片，以此将由于惯性力产生的变形所得到得应变转换为输出信号。本发明力学模型简单，输出量合成和分解算法简便，线加速度和角加速度产生的应变量能够较好匹配，灵敏度、各向同性好，结构紧凑，装配方便，便于加工制造，同时支杆与悬臂梁、惯性质量块的连接处用锥端球头和部分球窝代替，摩擦力小。

主权项

一种杆‑梁结构六维加速度传感器，包括惯性质量块(1)、支杆(2)、悬臂梁(3)、立柱(4)、上钩环(5)、拉伸弹簧(6)、下钩环(7)、螺钉(8)、上钩环锁紧螺母(9)、下钩环锁紧螺母(10)、内六角螺钉(11)、基座(12)，其特征是基座(12)上开有三组定位台，呈圆周对称布置，每组定位台分为左定位台(12‑1)和右定位台(12‑2)，其上有三个定位面，分别为A、B、C定位面，相应地，立柱也分为三组，每组分为左立柱(4‑1)和右立柱(4‑2)，立柱(4)上的相应的定位面与基座(12)上的定位面配合，实现立柱(4)的定位，同时用内六角螺钉(11)和螺钉(8)实现立柱的装配，悬臂梁(3)通过相应的定位面实现在立柱(4)上的定位，并通过螺钉(8)锁紧，惯性质量块(1)下端有6个部分球窝，球窝的球心在惯性质量块(1)的球面上并满足一定关系，支杆(2)支撑在悬臂梁(3)和惯性质量块(1)之间，支杆(2)与惯性质量块(1)的连接由支杆(2)的锥端球头和惯性质量块(1)上的球窝保证，支杆(2)与悬臂梁(3)之间的连接靠支杆(2)的锥端球头和悬臂梁(3)上的半球窝保证，悬臂梁(3)球窝的球心通过悬臂梁(3)的中心线，在惯性质量块(1)和基座(12)之间用拉伸弹簧(6)施加预紧力，上钩环(5)通过螺纹联接固定在惯性质量块(1)上，并用锁紧螺母(9)锁死，下钩环(7)与基座(12)用螺纹联接，并用锁紧螺母(10)锁死，通过改变下钩环(7)的位置来调节拉伸弹簧(6)的预紧力。