[实用新型]一种磁致变加速度传感器

说明书

本实用新型属于测量设备领域，具体涉及一种加速度传感器。

作为一种测量加速的设备，加速度传感器广泛应用于航空航天、武器系统、桥梁、振动、汽车等领域。加速度作为物体的一个主要运动特性，是研究物体运动学特征的重要参数。通过测量物体加速度，我们可以获得物体运动状态。因而，将加速度传感器应用在控制、汽车、地震监测、工程测振、0地质勘探中，可以有效地得到物体的工作状态。现有的加速度传感器一般来说其刚度为固定值，因此其测量范围受到约束，不能在较大范围内对振源进行测量，然而加速度传感器作为一种昂贵产品，其测量范围受限严重损害了其经济实用性。

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种磁致变加速度传感器，该传感器可以根据所测目标振动强度，自适应调节输入电流，以此产生可控磁场，进而实现测量范围自适应。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种磁致变加速度传感器，包括圆筒状金属外壳，在金属外壳内壁上设置有一层金属板，金属外壳的两个圆面之间安装有一对平行于金属外壳圆面的导向盘，导向盘中心孔上安装有可在导向盘的中心孔内运动的光滑的导向杆，导向杆两端分别通过弹簧与两个圆面相连，导向杆上安装有可沿导向杆滑动的金属振子，金属板中间铺设有一层陶瓷，陶瓷上设置有一对对称的磁场线圈；金属板通过信号处理器与单片机的输入端相连，单片机的输出端与可控电源相连，可控电源与磁场线圈相连。

本实用新型还具有如下技术特点：

所述的单片机采用STC189C51单片机。

本实用新型的智能化程度高，可根据所测振源的振动强度，自适应控制输入电流的大小来改变磁场强度，进而改变磁感应力的大小，以此实现主动调节测量范围。

图1是本实用新型的结构示意图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的控制部分连接关系示意图。

图中各个标号的含义为：1‑弹簧，2‑金属振子，3‑导向杆，4‑金属外壳，5‑导向盘，6‑磁场线圈，7‑陶瓷，8‑金属板，9‑信号处理器，10‑单片机，11‑可控电源，41‑圆面，51‑中心孔。

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种磁致变加速度传感器，包括圆筒状金属外壳4，在金属外壳4内壁上设置有一层金属板8，金属外壳4的两个圆面41之间安装有一对平行于金属外壳4的两个圆面41的导向盘5，导向盘5的中心孔51上安装有可在导向盘5的中心孔51内运动的光滑的导向杆3，导向杆3两端分别通过弹簧1与金属外壳4的两个圆面41相连，导向杆3上安装有可沿导向杆3滑动的金属振子2；金属板8中间铺设有一层陶瓷7，陶瓷7上设置有一对对称的磁场线圈6；金属板8通过信号处理器9与单片机10的输入端相连，单片机10的输出端与可控电源11相连，可控电源11与磁场线圈6相连。

单片机10采用STC189C51单片机；信号处理器9采用ZMD31050传感器信号处理芯片。

可控电源11采用索尼sony CR2032电源，其电压易控，防干扰性强，适合应用于传感器。

当有外界激励时，本实用新型的加速度传感器测量其振源强度，当所测振动较强烈时，其所测信号由信号处理器9处理，将物理信号转换为数字信号，再传给单片机10。

当振动强烈时，金属振子2与金属板8相对位移变化快，金属振子2与金属板8组成的电容器电荷的存储、释放加快，以此产生电信号给信号处理器9，信号处理器9接受此电信号并进行处理，将物理信号转换为数字信号，然后传递给单片机10，单片机10根据所得数字信号，控制可控电源11加大电流输入，由此电流通过磁场线圈6产生较大的磁场，金属振子2在相对金属板8振动过程中，由于存在磁场线圈6产生的磁场，产生阻碍金属振子2的磁感应阻抗力，以此降低金属振子2与金属板8的相对运动，同时根据所加电流大小确定本实用新型的加速度传感器的测量范围，以此实现自适应改变量程。同理，在外界激励强度较弱时，单片机10控制可控电源11电流降低，甚至为零，如此只应用弹簧1的刚度实现测量，使量程减小，提高精度。