新型压电石英水平姿态传感器

摘要

本发明公开了一种敏感电子学领域里的主要应用于飞行器、机器人、车船、石油钻井、雷达卫星等姿态稳定与控制系统中的新型压电石英水平姿态传感器。其主要由敏感元件、信号处理电路、底座、外壳、插座组成。敏感元件采用了两只圆形压电石英晶片对称安装结构以及轴向和横向、纵向过载保护机构，并在敏感元件的上下增设双层减震器保护结构，敏感元件腔体的密封罩和基座采用了阳凸阴凹挤压密封和螺栓紧固结构。本发明是将物体姿态偏转转换为作用到压电石英晶片上的力，通过石英谐振器受力后频率变化测量物体水平姿态参数，具有分辨率强、稳定性高、非线性度低、启动速度快、测量范围和工作温度范围宽、抗高过载冲击强度以及输出为数字式等特点。

主权项

1.一种压电石英水平姿态传感器，它包括敏感元件、信号处理电路、底座、外壳和插座，其特征在于：敏感元件(3)是由对称安装在上顶板(22)和下座板(24)的圆柱体中心轴线两侧的两只圆形压电石英晶片(23)、上顶板(22)、下座板(24)、敏感质量块(21)、托盘(16)、密封腔罩(15)、基座(13)、密封垫圈(14)、联接螺栓(25)、真空接线柱(29a、29b)和真空排气管(31)组成；两只圆形压电石英晶片(23)夹持在上顶板(22)和下座板(24)之间，经托盘(16)固定在基座(13)上，敏感质量块(21)压在上顶板(22)上；密封腔罩(15)扣在基座(13)上，其间垫密封垫圈(14)，并由联接螺栓(25)连接，形成密封腔体，基座(13)上有真空接线柱(29a、29b)和真空排气管(31)；在敏感元件(3)中设置了压电石英晶片(23)的轴向和横向、纵向过载保护机构，轴向过载保护机构由敏感质量块(21)、减震垫(32)和可调节的轴向限位螺钉(19)构成，减震垫(32)位于下座板(24)与托盘(16)之间，轴向限位螺钉(19)位于敏感质量块(21)的圆柱形质量体(21a)的上部；横向、纵向过载保护机构由防过载限位框(17)和质量体(21a)四周的可调节限位螺钉(18a、18b、18c、18d)构成；构成敏感元件(3)腔体的密封腔罩(15)和基座(13)采用阳凸阴凹挤压密封和螺栓紧固结构。