[发明专利]一种高精度石英加速度计的温控装置及其温控方法

权利要求书

1.一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：包括石英加速度计(1)、本体(2)、加热片(3)、隔热罩(4)、垫块(5)和温度传感器(6)；本体(2)采用实心立方体结构，本体(2)上分别安装三个相互正交的石英加速度计(1)；每个石英加速度计(1)表壳上均粘接一个用于升温的加热片(3)，每个石英加速度计(1)表壳上均粘接一个温度传感器(6)，每个石英加速度计(1)内部均粘接一个温度传感器(6)；隔热罩(4)套装在石英加速度计(1)、本体(2)和加热片(3)上，用于隔绝外部环境热交换；本体(2)固定连接在惯性测量装置上，并通过垫块(5)隔绝外部环境热交换。

2.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述石英加速度计(1)内部扼铁位置通过导热硅橡胶粘接温度传感器(6)；石英加速度计(1)内部额外设有两个绝缘端子，两个绝缘端子分别置于温度传感器(6)两端；石英加速度计(1)的温度系数小于1×10^-5g/℃。

3.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述本体(2)的材料采用硬铝，本体(2)上分别设有三个凸台，三个凸台上均设有用于安装石英加速度计(1)的凹孔；本体(2)与惯性测量装置固连的安装面平面度优于0.02mm，粗糙度Ra优于3.2μm，并进行阳极氧化绝缘处理。

4.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述加热片(3)采用薄膜型电加热器，加热片(3)单面设有用于防止粘接起翘的不干胶。

5.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述隔热罩(4)采用环氧酚醛层压玻璃布板，隔热罩(4)上设有用于穿设导线的通孔，并通过硅橡胶密封。

6.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述垫块(5)采用T型结构，垫块(5)的数量不少于八个，每两个垫块(5)为一组，分别穿设在本体(2)和惯性测量装置上；垫块(5)的材料采用陶瓷。

7.根据权利要求1所述的一种高精度石英加速度计的温控装置，其特征在于：所述温度传感器(6)采用PT1000型铂电阻温度传感器。

8.一种基于权利要求1所述高精度石英加速度计的温控装置的温控方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，组装高精度石英加速度计的温控装置；

S2，根据环境温度以及预设的石英加速度计(1)表芯稳态温度和期望的调整时限，设置门限温度，并对石英加速度计(1)表壳进行独立加温；

S3，利用安装在石英加速度计(1)内部的温度传感器(6)监测石英加速度计(1)表芯实际温度；

若石英加速度计(1)表芯实际温度与预设的石英加速度计(1)表芯稳态温度的差值小于-0.2℃，则返回S2；

若石英加速度计(1)表芯实际温度与预设的石英加速度计(1)表芯稳态温度的差值处于-0.2℃～+0.2℃，则停止加热；

若石英加速度计(1)表芯实际温度与预设的石英加速度计(1)表芯稳态温度的差值大于+0.2℃，则采用温度补偿的方法进行温度控制。

9.根据权利要求8所述的一种基于所述温控装置的温控方法，其特征在于：S1中，加热片(3)的粘贴步骤如下：

第一步，检查加热片(3)外观，确保加热片(3)无破损或折痕；

第二步，清除石英加速度计(1)表壳的多余物；

第三步，将加热片(3)粘贴在石英加速度计(1)表壳上；

第四步，在加热片(3)边缘涂覆硅橡胶GD414，常温放置24小时以上。

10.根据权利要求8所述的一种基于所述温控装置的温控方法，其特征在于：所述S2～S3中；石英加速度计(1)表壳温度控制采用分段比例控制逻辑：

当石英加速度计(1)表芯实际温度小于门限温度时，加热片(3)配套电路按照全功率输出；

当石英加速度计(1)表芯实际温度不小于门限温度时，加热片(3)配套电路按照逐级递减的比例系数输出；

所述温度补偿的方法如下：

利用最小二乘法分别拟合石英加速度计(1)的零位和标度因数与温度的关系模型，根据石英加速度计(1)表芯实际温度对石英加速度计(1)零位和标度因数进行实时补偿。