專利名稱：應(yīng)變式三維加速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)變式傳感器，尤其是一種應(yīng)變式三維加速度傳感器。
背景技術(shù)：
目前的三維加速度傳感器，根據(jù)三維信息是通過單慣性質(zhì)量塊還是多慣性質(zhì)量塊獲取分為兩種結(jié)構(gòu)形式合成式和一體化式。前者是通過將多個(gè)單向加速度傳感器采用正交的方式合成在一起，一般每個(gè)方向加速度信息分別對應(yīng)一個(gè)質(zhì)量塊；后者則是通過單慣性質(zhì)量塊完成對三個(gè)方向加速度的測量。三維加速度傳感器在開始的一段時(shí)間主要是將多個(gè)單維加速度傳感器集成在一起實(shí)現(xiàn)對三維信息的獲取，由于三個(gè)質(zhì)量塊的存在，質(zhì)心的不一致帶來測量方面的誤差，且由于多個(gè)單軸向傳感器合成在一起，是的整個(gè)傳感器的體積相對較大。因此目前三維加速度傳感器向著一體化方向發(fā)展。目前，對于一體化結(jié)構(gòu)的三維加速度傳感器的研究歷史不長。而近年來，隨著半導(dǎo)體微加工技術(shù)的發(fā)展，基于不同工作原理的三維加速度傳感器紛紛推出，主要以壓電式、壓阻式、電容式為主。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，有懸臂梁型、雙梁型、四梁型、島型等。在應(yīng)變片的應(yīng)用方面，日本提出了應(yīng)變式全剪切三維加速度傳感器，但是此種傳感器加工精度要求比較高， 制造工藝成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本較低的應(yīng)變式三維加速度傳感器，其可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)物體三維振動狀態(tài)檢測。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種應(yīng)變式三維加速度傳感器，其特征在于包括彈性體、固定膠、質(zhì)量塊和8個(gè)應(yīng)變片，其中所述彈性體的軸向截面呈“1”形，該彈性體的下端為輪輻結(jié)構(gòu)，上端為圓柱體結(jié)構(gòu)且其上端面由所述固定膠固定連接所述質(zhì)量塊；
在所述輪輻同一條線的輻條上對稱設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第一應(yīng)變片和第三應(yīng)變片設(shè)置于所述輻條的上表面，第二應(yīng)變片和第四應(yīng)變片設(shè)置于所述輻條的下表面，由該四個(gè)應(yīng)變片的電阻變化來反映Z軸方向的加速度變化；在所述彈性體的圓柱體上周向均勻設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第五應(yīng)變片、第六應(yīng)變片、第七應(yīng)變片和第八應(yīng)變片，其中由所述第五應(yīng)變片、第六應(yīng)變片的電阻變化來反映X軸方向的加速度變化，由所述第七應(yīng)變片、第八應(yīng)變片的電阻變化來反映Y軸方向的加速度變化。所述第一應(yīng)變片、第二應(yīng)變片、第三應(yīng)變片和第四應(yīng)變片構(gòu)成全橋測量電路，第一穩(wěn)壓器連接所述第一應(yīng)變片與第四應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)，向所述全橋測量電路提供穩(wěn)壓電源，第一滑動電阻器連接所述第二應(yīng)變片與第三應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)，用于平衡初始調(diào)零，且由所述第一應(yīng)變片與第二應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)，所述第三應(yīng)變片與第四應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)輸出Z軸方向加速度的電信號；
所述第五應(yīng)變片、第六應(yīng)變片與第一定值電阻、第二定值電阻構(gòu)成第一半橋測量電路， 第二穩(wěn)壓器連接所述第五應(yīng)變片與第一定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)，向所述第一半橋測量電路提
4供穩(wěn)壓電源，第二滑動電阻器連接所述第六應(yīng)變片與第二定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)，用于平衡初始調(diào)零，且由所述第五應(yīng)變片與第六應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)、所述第一定值電阻與第二定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)輸出X軸方向加速度的電信號；
所述第七應(yīng)變片、第八應(yīng)變片與第三定值電阻、第四定值電阻構(gòu)成第二半橋測量電路， 第三穩(wěn)壓器連接所述第七應(yīng)變片與第三定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)，向所述第二半橋測量電路提供穩(wěn)壓電源，第三滑動電阻器連接所述第八應(yīng)變片與第四定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)，用于平衡初始調(diào)零，且由所述第七應(yīng)變片與第八應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三定值電阻與第四定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)輸出Y軸加速度的電信號。所述第一應(yīng)變片與第二應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三應(yīng)變片與第四應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器ADl的正負(fù)輸入端，Z軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器ADl前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器OPAl放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器OPBl進(jìn)行隔離處理；
所述第五應(yīng)變片與第六應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)、所述第一定值電阻與第二定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器AD2的正負(fù)輸入端，X軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器AD2前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器0PA2放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器0PB2進(jìn)行隔離處理；
所述第七應(yīng)變片與第八應(yīng)變片的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三定值電阻與第四定值電阻的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器AD3的正負(fù)輸入端，Y軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器AD3前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器0PA3放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器0PB3進(jìn)行隔離處理；
且第一電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD1、第二級運(yùn)算放大器OPAl以及第三級電壓跟隨器OPBl提供電源；第二電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD2、第二級運(yùn)算放大器0PA2以及第三級電壓跟隨器0PB2提供電源；第三電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD3、第二級運(yùn)算放大器0PA3以及第三級電壓跟隨器0PB3提供電源。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明在三維方向分別設(shè)置應(yīng)變片，采用一體式傳感器即可實(shí)現(xiàn)物體三維振動狀態(tài)檢測，且由于采用應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)測量，成本較低；
2、由于應(yīng)變片的電阻變化很微弱，本發(fā)明將電阻變化信息轉(zhuǎn)變成電信號，更加易于實(shí)際應(yīng)用，且對微弱的電信號進(jìn)行放大濾波等處理，即使應(yīng)變片電阻變化很小，也可以檢測到，提高了傳感器的靈敏度，降低了量程；
3、本傳感器中只需要將相應(yīng)的應(yīng)變片設(shè)置在對應(yīng)的位置即可，不要求較高的加工精度，降低了制造工藝成本。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中 圖1是本發(fā)明的正視圖2是圖1的俯視圖3是用于調(diào)整Z軸方向加速度信號的電路圖； 圖4是用于調(diào)整X軸方向加速度信號的電路圖；圖5是用于調(diào)整Y軸方向加速度信號的電路圖。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。該應(yīng)變式三維加速度傳感器包括彈性體1、固定膠3、質(zhì)量塊4和8個(gè)應(yīng)變片。如圖1所示，彈性體1的的軸向截面呈“1”形，該彈性體1的下端為輪輻5的結(jié)構(gòu)，上端為圓柱體6的結(jié)構(gòu)且其上端面由固定膠3固定連接質(zhì)量塊4 ；在輪輻5的一條線的輻條上對稱設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片(即四個(gè)應(yīng)變片與彈性體1的距離相等)第一應(yīng)變片R1、第三應(yīng)變片R3 設(shè)置在輻條的上表面，第二應(yīng)變片R2、第四應(yīng)變片R4設(shè)置在輻條的下表面，且在彈性體1的圓柱體上周向均勻設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片(即該四個(gè)應(yīng)變片在同一圓周上，與輪輻5距離相等): 第五應(yīng)變片R5、第六應(yīng)變片R6、第七應(yīng)變片R7和第八應(yīng)變片R8。貼在被測定物上的應(yīng)變片，隨著被測定物的應(yīng)變一起伸縮，應(yīng)變片的電阻也隨之發(fā)生變化，因此可以由應(yīng)變片電阻的變化來反映三維的加速度變化。本實(shí)施例中第一應(yīng)變片R1、第二應(yīng)變片R2、第三應(yīng)變片 R3和第四應(yīng)變片R4的電阻變化來反映Z軸方向的加速度變化，第五應(yīng)變片R5和第六應(yīng)變片R6的變化來反映X軸方向的加速度變化，第七應(yīng)變片R7和第八應(yīng)變片R8的電阻變化來反映Y軸方向的加速度變化。由于在測量過程中，應(yīng)變片感受的應(yīng)變很微弱，其電阻相對變化率Δ R/R很小，并且電阻變化信息不利于在實(shí)際中的應(yīng)用，因此需要將電阻變化信息轉(zhuǎn)換為電信號，且對該電信號進(jìn)行放大處理。如圖3所示，在Z軸方向，第一應(yīng)變片R1、第二應(yīng)變片R2、第三應(yīng)變片R3和第四應(yīng)變片R4構(gòu)成全橋測量電路，第一穩(wěn)壓器TL43-1連接第一應(yīng)變片Rl與第四應(yīng)變片R4的連接節(jié)點(diǎn)a，其向該全橋測量電路提供5V的穩(wěn)壓電源，第一滑動電阻器RPl連接第二應(yīng)變片 R2與第三應(yīng)變片R3的連接節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對該全橋測量電路平衡初始調(diào)零。該全橋測量電路將Z軸方向應(yīng)變片的電阻變化信息轉(zhuǎn)換成Z軸方向加速度的電信號，由第一應(yīng)變片Rl與第二應(yīng)變片R2的連接節(jié)點(diǎn)、第三應(yīng)變片R3與第四應(yīng)變片R4的連接節(jié)點(diǎn)輸出給第一級運(yùn)算放大器ADl的正反輸入端，對電信號進(jìn)行差分放大，有效地去除干擾，其中該第一級運(yùn)算放大器ADl外接電阻R3-1，以將全橋測量電路輸出的信號精確放大至確定的倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)第一級電路的前置放大。第一級運(yùn)算放大器ADl的輸出端通過電阻R4-1連接第二級運(yùn)算放大器OPAl的正輸入端，該第二級運(yùn)算放大器OPAl的負(fù)輸入端與接地的電阻R5連接，且第二級運(yùn)算放大器 OPAl與電阻R6-I、電容C3-I并聯(lián)，其中經(jīng)前置放大后的電信號通過電阻R4-1被精確放大至確定的倍數(shù)，且通過并聯(lián)的電阻R6-1、電容C3-1實(shí)現(xiàn)低通濾波，從而實(shí)現(xiàn)了第二級電路的放大濾波。第二級運(yùn)算放大器OPAl的輸出端依次連接電阻R7-1、電容C6-1，且電容C6_l接地，電阻R7-1和電容C6-1的連接節(jié)點(diǎn)與第三跟隨器OPBl連接，其中電阻R7-1和電容C6-1配置低通截止頻率與上級一致，第三跟隨器OPBl對電信號進(jìn)行隔離、緩沖處理，提高輸出阻抗，減少信號的衰減。由第三跟隨器OPBl輸出的電信號可以直接采用AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。上述第一級運(yùn)算放大器AD1、第二級運(yùn)算放大器OPAl和第三跟隨器OPBl均采用雙電源供電方式，由第一電源適配器將220V電壓轉(zhuǎn)換為15V電壓提供給三者，其中NE555-1 可以將正電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)電壓，提高輸出精度。如圖4所示，在X軸方向，第五應(yīng)變片R5、第六應(yīng)變片R6、第一定值電阻Fl和第二定值電阻F2構(gòu)成第一半橋測量電路，第二穩(wěn)壓器TL43-2連接第五應(yīng)變片R5與第一定值電阻Fl的連接節(jié)點(diǎn)a，其向該第一半橋測量電路提供5V的穩(wěn)壓電源，第二滑動電阻器RP2連接第六應(yīng)變片R6與第二定值電阻F2的連接節(jié)點(diǎn)b，實(shí)現(xiàn)對該第一半橋測量電路平衡初始調(diào)零。該第一半橋測量電路將X軸方向應(yīng)變片的電阻變化信息轉(zhuǎn)換成X軸方向加速度的電信號，由第五應(yīng)變片R5與第六應(yīng)變片R6的連接節(jié)點(diǎn)c、第一定值電阻Fl與第二定值電阻F2 的連接節(jié)點(diǎn)d輸出給第一級運(yùn)算放大器AD2的正反輸入端，對電信號進(jìn)行差分放大，有效地去除干擾，其中該第一級運(yùn)算放大器AD2外接電阻R3-2，以將全橋測量電路輸出的信號精確放大至確定的倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)第一級電路的前置放大。第一級運(yùn)算放大器AD2的輸出端通過電阻R4-2連接第二級運(yùn)算放大器0PA2的正輸入端，該第二級運(yùn)算放大器0PA2的負(fù)輸入端與接地的電阻R5連接，且第二級運(yùn)算放大器 0PA2與電阻R6-2、電容C3-2并聯(lián)，其中經(jīng)前置放大后的電信號通過電阻R4-2被精確放大至確定的倍數(shù)，且通過并聯(lián)的電阻R6-2、電容C3-2實(shí)現(xiàn)低通濾波，從而實(shí)現(xiàn)了第二級電路的放大濾波。第二級運(yùn)算放大器0PA2的輸出端依次連接電阻R7-2、電容C6_2，且電容C6_2接地，電阻R7-2和電容C6-2的連接節(jié)點(diǎn)與第三跟隨器0PB2連接，其中電阻R7-2和電容C6-2 配置低通截止頻率與上級一致，第三跟隨器0PB2對電信號進(jìn)行隔離、緩沖處理，提高輸出阻抗，減少信號的衰減。由第三跟隨器0PB2輸出的電信號可以直接采用AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。 上述第一級運(yùn)算放大器AD2、第二級運(yùn)算放大器0PA2和第三跟隨器0PB2均采用雙電源供電方式，由第二電源適配器將220V電壓轉(zhuǎn)換為15V電壓提供給三者，其中NE555-1 可以將正電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)電壓，提高輸出精度。如圖5所示，在Y軸方向，第七應(yīng)變片R7、第八應(yīng)變片R8、第三定值電阻F3和第四定值電阻F4構(gòu)成第二半橋測量電路，第二穩(wěn)壓器TL43-3連接第七應(yīng)變片R7與第三定值電阻F3的連接節(jié)點(diǎn)a，其向該第二半橋測量電路提供5V的穩(wěn)壓電源，第三滑動電阻器RP3連接第八應(yīng)變片R8與第四定值電阻F4的連接節(jié)點(diǎn)b，實(shí)現(xiàn)對該第二半橋測量電路平衡初始調(diào)零。該第二半橋測量電路將Y軸方向應(yīng)變片的電阻變化信息轉(zhuǎn)換成Y軸方向加速度的電信號，由第七應(yīng)變片R7與第八應(yīng)變片R8的連接節(jié)點(diǎn)c、第三定值電阻F3與第四定值電阻F4 的連接節(jié)點(diǎn)d輸出給第一級運(yùn)算放大器AD3的正反輸入端，對電信號進(jìn)行差分放大，有效地去除干擾，其中該第一級運(yùn)算放大器AD3外接電阻R3-3，以將全橋測量電路輸出的信號精確放大至確定的倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)第一級電路的前置放大。第一級運(yùn)算放大器AD3的輸出端通過電阻R4-3連接第二級運(yùn)算放大器0PA3的正輸入端，該第二級運(yùn)算放大器0PA3的負(fù)輸入端與接地的電阻R5連接，且第二級運(yùn)算放大器0PA3與電阻R6-3、電容C3-3并聯(lián)，其中經(jīng)前置放大后的電信號通過電阻R4-3被精確放大至確定的倍數(shù)，且通過并聯(lián)的電阻R6-3、電容C3-3實(shí)現(xiàn)低通濾波，從而實(shí)現(xiàn)了第二級電路的放大濾波。第二級運(yùn)算放大器0PA3的輸出端依次連接電阻R7-3、電容C6_3，且電容C6_3接地，電阻R7-3和電容C6-3的連接節(jié)點(diǎn)與第三跟隨器0PB3連接，其中電阻R7-3和電容C6-3 配置低通截止頻率與上級一致，第三跟隨器0PB3對電信號進(jìn)行隔離、緩沖處理，提高輸出阻抗，減少信號的衰減。由第三跟隨器0PB3輸出的電信號可以直接采用AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。上述第一級運(yùn)算放大器AD3、第二級運(yùn)算放大器0PA3和第三跟隨器0PB3均采用雙電源供電方式，由第二電源適配器將220V電壓轉(zhuǎn)換為15V電壓提供給三者，其中NE555-1 可以將正電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)電壓，提高輸出精度。本發(fā)明中應(yīng)變式三維加速度傳感器的工作原理為
當(dāng)被測物體以加速度運(yùn)動時(shí)，質(zhì)量塊受到一個(gè)與加速度方向相反的慣性力作用，使彈性體產(chǎn)生變形，粘貼在彈性體上的應(yīng)變片隨之發(fā)生應(yīng)變，從而使應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化。電阻的變化引起應(yīng)變片組成的橋路出現(xiàn)不平衡，從而輸出電壓。應(yīng)變片橋路不平衡而產(chǎn)生的輸出電壓與被測物體的加速度成線性關(guān)系，即可測得被測物體加速度的大小。該應(yīng)變式三位加速度傳感器通過選定應(yīng)變片的布片位置，組成三個(gè)測量橋路，通過解耦后可以測量空間三個(gè)互相垂直方向上的加速度。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)變式三維加速度傳感器，其特征在于包括彈性體(1)、固定膠(3)、質(zhì)量塊(4)和8個(gè)應(yīng)變片，其中所述彈性體(1)的軸向截面呈“1”形，該彈性體(1)的下端為輪輻(5)結(jié)構(gòu)，上端為圓柱體(6)結(jié)構(gòu)且其上端面由所述固定膠(3)固定連接所述質(zhì)量塊(4)； 在所述輪輻(5)同一條線的輻條上對稱設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第一應(yīng)變片(Rl)和第三應(yīng)變片(R3)設(shè)置于所述輻條的上表面，第二應(yīng)變片(R2)和第四應(yīng)變片(R4)設(shè)置于所述輻條的下表面，由該四個(gè)應(yīng)變片的電阻變化來反映Z軸方向的加速度變化；在所述彈性體(1) 的圓柱體上周向均勻設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第五應(yīng)變片(R5)、第六應(yīng)變片(R6)、第七應(yīng)變片 (R7)和第八應(yīng)變片(R8)，其中由所述第五應(yīng)變片(R5)、第六應(yīng)變片(R6)的電阻變化來反映 X軸方向的加速度變化，由所述第七應(yīng)變片(R7)、第八應(yīng)變片(R8)的電阻變化來反映Y軸方向的加速度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)變式三維加速度傳感器，其特征在于所述第一應(yīng)變片 (R1)、第二應(yīng)變片(R2)、第三應(yīng)變片(R3)和第四應(yīng)變片(R4)構(gòu)成全橋測量電路，第一穩(wěn)壓器連接所述第一應(yīng)變片(Rl)與第四應(yīng)變片(R4)的連接節(jié)點(diǎn)，向所述全橋測量電路提供穩(wěn)壓電源，第一滑動電阻器(RP1)連接所述第二應(yīng)變片(R2 )與第三應(yīng)變片(R3 )的連接節(jié)點(diǎn)， 用于平衡初始調(diào)零，且由所述第一應(yīng)變片(Rl)與第二應(yīng)變片(R2)的連接節(jié)點(diǎn)，所述第三應(yīng)變片(R3)與第四應(yīng)變片(R4)的連接節(jié)點(diǎn)輸出Z軸方向加速度的電信號；所述第五應(yīng)變片(R5)、第六應(yīng)變片(R6)與第一定值電阻(F1)、第二定值電阻(F2)構(gòu)成第一半橋測量電路，第二穩(wěn)壓器連接所述第五應(yīng)變片(R5)與第一定值電阻(Fl)的連接節(jié)點(diǎn)，向所述第一半橋測量電路提供穩(wěn)壓電源，第二滑動電阻器(RP2 )連接所述第六應(yīng)變片 (R6)與第二定值電阻(F2)的連接節(jié)點(diǎn)，用于平衡初始調(diào)零，且由所述第五應(yīng)變片(R5)與第六應(yīng)變片(R6)的連接節(jié)點(diǎn)、所述第一定值電阻(Fl)與第二定值電阻(F2)的連接節(jié)點(diǎn)輸出 X軸方向加速度的電信號；所述第七應(yīng)變片(R7)、第八應(yīng)變片(R8)與第三定值電阻(F3)、第四定值電阻(F4)構(gòu)成第二半橋測量電路，第三穩(wěn)壓器連接所述第七應(yīng)變片(R7)與第三定值電阻(F3)的連接節(jié)點(diǎn)，向所述第二半橋測量電路提供穩(wěn)壓電源，第三滑動電阻器(RP3 )連接所述第八應(yīng)變片 (R8)與第四定值電阻(F4)的連接節(jié)點(diǎn)，用于平衡初始調(diào)零，且由所述第七應(yīng)變片(R7)與第八應(yīng)變片(R8)的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三定值電阻(F3)與第四定值電阻(F4)的連接節(jié)點(diǎn)輸出 Y軸加速度的電信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)變式三維加速度傳感器，其特征在于所述第一應(yīng)變片 (Rl)與第二應(yīng)變片(R2)的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三應(yīng)變片(R3)與第四應(yīng)變片(R4)的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器ADl的正負(fù)輸入端，Z軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器ADl前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器OPAl放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器OPBl進(jìn)行隔離處理；所述第五應(yīng)變片(R5)與第六應(yīng)變片(R6)的連接節(jié)點(diǎn)、所述第一定值電阻(Fl)與第二定值電阻(F2)的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器AD2的正負(fù)輸入端，X軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器AD2前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器0PA2放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器0PB2進(jìn)行隔離處理；所述第七應(yīng)變片(R7 )與第八應(yīng)變片(R8 )的連接節(jié)點(diǎn)、所述第三定值電阻(F3 )與第四定值電阻(F4)的連接節(jié)點(diǎn)分別連接第一級運(yùn)算放大器AD3的正負(fù)輸入端，Y軸方向加速度的電信號由所述第一級運(yùn)算放大器AD3前置差分放大，再經(jīng)第二級運(yùn)算放大器0PA3放大濾波處理后，傳輸給第三級電壓跟隨器0PB3進(jìn)行隔離處理；且第一電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD1、第二級運(yùn)算放大器OPAl以及第三級電壓跟隨器OPBl提供電源；第二電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD2、第二級運(yùn)算放大器0PA2以及第三級電壓跟隨器0PB2提供電源；第三電源適配器分別向所述第一級運(yùn)算放大器AD3、第二級運(yùn)算放大器0PA3以及第三級電壓跟隨器0PB3提供電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)變式三維加速度傳感器，屬于三維傳感器領(lǐng)域。該傳感器包括彈性體、固定膠、質(zhì)量塊和8個(gè)應(yīng)變片，其中彈性體的軸向截面呈“┻”形，該彈性體的下端為輪輻結(jié)構(gòu)，下端為圓柱體結(jié)構(gòu)且其上端面由固定膠固定連接質(zhì)量塊；在輪輻的同一條線輻條上對稱設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第一應(yīng)變片和第三應(yīng)變片設(shè)置于輻條的上表面，第二應(yīng)變片和第四應(yīng)變片設(shè)置于輻條的下表面，且彈性體的圓柱體上周向均勻設(shè)置有四個(gè)應(yīng)變片第五應(yīng)變片、第六應(yīng)變片、第七應(yīng)變片和第八應(yīng)變片。通過本發(fā)明，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)物體三維振動狀態(tài)檢測。
文檔編號G01P15/18GK102435775SQ20111028305
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者周儉基, 王培 , 王輝, 邵毅敏, 陳林, 鮮敏 申請人:重慶大學(xué)