[发明专利]六维加速度传感器及故障诊断方法

权利要求书

1.一种六维加速度传感器，其特征在于：

包括外壳、位于外壳内的立方体质量块、第一组支链、第二组支链、第三组支链；所述第一组支链包括三个第一支链；第二组支链包括三个第二支链；第三组支链包括三个第三支链；所述三个第一支链的一端均通过第一个复合弹性球铰链连接于立方体质量块的第一表面上，三个第二支链的一端均通过第二个复合弹性球铰链连接于立方体质量块的第二表面上，三个第三支链的一端均通过第三个复合弹性球铰链连接于立方体质量块的第三表面上；且第一表面、第二表面、第三表面的为立方体质量块的三个相邻且相互垂直的侧面；

所述三个第一支链相互垂直延伸并分别连接于外壳的三个内壁面上；所述三个第二支链相互垂直延伸并分别连接于外壳的三个内壁面上；所述三个第三支链相互垂直延伸并分别连接于外壳的三个内壁面上；

所述每个第一支链、每个第二支链、每个第三支链中均至少具有一个压电陶瓷。

2.根据权利要求1所述的六维加速度传感器，其特征在于：所述第一组支链、第二组支链、第三组支链均包含两种支链，

第一种支链包括一个一维弹性球铰链、一个压电陶瓷；该压电陶瓷的一端连接于一维弹性球铰链，另一端连接所述复合弹性球铰链；

第二种支链包括一个一维弹性球铰链、两个压电陶瓷和一个中间连接件；所述中间连接件连接于两个压电陶瓷之间，复合弹性球铰链连接其中一个压电陶瓷，一维弹性球铰链连接另一个压电陶瓷；

所述每一组支链中包括两个第一种支链及一个第二种支链；其中，第一种铰链仅包括一个压电陶瓷，其输出信号用作传感器计算所需信号，第二种铰链包括两个同型号压电陶瓷，一个输出信号用作传感器计算所需信号，另一个用作传感器自诊断、自修复所需信号。

3.根据权利要求1或2所述的六维加速度传感器，其特征在于：所述外壳相邻的两个内壁面相互垂直连接。

4.根据权利要求2所述的六维加速度传感器，其特征在于：所述三组支链中的三个第二种支链相互正交设置。

5.一种使用如权利要求1至4中任一项所述六维加速度传感器的故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将并联式六维加速度传感器刚性固定于待测振动体上；

(2)采集传感器上所有的压电陶瓷的输出电荷量，并据该输出电荷量判断传感器是否发生故障；

(3)若不发生故障，根据压电陶瓷电荷量得到待测振动体的实时加速度；

(4)若发生故障，根据各压电陶瓷电荷量诊断出具体故障，即错误的压电陶瓷电荷量；

(5)根据未被诊断出故障的各压电陶瓷电荷量修复步骤(4)所述错误的压电陶瓷电荷量；

(6)根据未被诊断出故障的各压电陶瓷电荷量和步骤(5)所述修复后的压电陶瓷电荷量得到待测振动体的实时加速度。

6.根据权利要求5所述的诊断方法，其特征在于：将三组支链中共十二个压电陶瓷的两极通过导线分别连接电荷放大器十二通道的输入端，电荷放大器的输出端输出经过信号放大和阻抗变换处理之后的电压模拟量，再通过数据采集卡将其转换成数字量供计算机分析处理。