專利名稱：一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及壓電式加速度計，尤其涉及一種可以同時提供三維方向的高低頻信號的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的壓電式加速度計主要存在以下幾個問題傳統(tǒng)三維壓電式加速度計只能測試三個方向的振動參數(shù)，不具備同時從敏感端開始分別測試三維的高頻、低頻信號；傳統(tǒng)的壓電式加速度計不具備從敏感端開始對整體功能的自檢，致使安裝在現(xiàn)場的加速度計是否出現(xiàn)故障無法檢測；傳統(tǒng)的壓電式加速度計內(nèi)部不具備可調(diào)截止頻率的高達(dá)45dB衰減的低通濾波器。隨著振動測試領(lǐng)域要求的提高，對振動的高頻和低頻信號分別采用不同靈敏度和頻率范圍的敏感部件進(jìn)行多參數(shù)輸出，同時能夠隨時檢測加速度計和整個測試系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常，正變得日益迫切。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種微型結(jié)構(gòu)，具有自檢功能，同時提供三維方向高頻、低頻信號的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，包括基體，在基體內(nèi)分別設(shè)置有用于檢測線X向、Y向和Z向振動的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊，每個模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊和低頻檢測模塊，所述的高頻檢測模塊和低頻檢測模塊均設(shè)置有自檢晶體片和高頻輸出端子和低頻輸出端子，自檢晶體片連接有自檢導(dǎo)電片；所有的高頻輸出端子和低頻輸出端子分別與六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊連接，六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊和自檢導(dǎo)電片通過屏蔽電纜引出到基體上的插座。在基體內(nèi)分別設(shè)置有用于檢測線X向、Y向和Z向振動的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊，這樣可以提供三維方向的振動信號；每個模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊和低頻檢測模塊，這樣可以同時提供三個方向的高頻振動信號和低頻振動信號；X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別設(shè)置有自檢晶體片，自檢晶體片連接有自檢導(dǎo)電片，利用自檢晶體片的逆壓電效應(yīng)，在加載自檢信號時實(shí)現(xiàn)其形變，以產(chǎn)生相應(yīng)的振動信號，自我能夠提供振動源，達(dá)到模擬實(shí)際工作狀態(tài)的功能，從而檢測高頻檢測模塊和低頻檢測模塊是否能夠正常工作。所述的高頻檢測模塊包括套接有絕緣套的螺桿，在螺桿的一端設(shè)置有螺母、質(zhì)量塊、自檢晶體片、高頻晶體片和高頻輸出端子，所述的低頻檢測模塊包括套接有絕緣套的螺桿，螺桿一端設(shè)置有螺母、質(zhì)量塊、自檢晶體片、低頻晶體片和低頻輸出端子，所述的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊外側(cè)設(shè)置有內(nèi)蓋和底座構(gòu)成的屏蔽盒體，螺桿另一端的安裝在底座上。X向模塊、Y向模塊和Z向模塊通過螺桿固定在屏蔽盒體的底座上，隔離設(shè)計，X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別獨(dú)立于屏蔽盒體，獨(dú)立于基體；使屏蔽盒體形成一個有效的屏蔽體，提聞抗干擾性能。所述X向模塊的兩個螺桿同軸設(shè)置，Y向模塊的兩個螺桿同軸設(shè)置，X向模塊和Y向模塊設(shè)置在同一屏蔽盒體內(nèi)，X向模塊和Y向模塊的螺桿垂直設(shè)置。所述Z向模塊的兩個螺桿設(shè)置為一體。高頻晶體片和低頻晶體片利用壓電晶體片的正壓電效應(yīng)，將其敏感軸與其極化軸保持一致，在感受該方向的振動時，高頻檢測模塊和低頻檢測模塊之間隔離，并根據(jù)測試量來確定其數(shù)量和靈敏度，以感受不同方向、不同頻率的振動信號，并將該信號轉(zhuǎn)換成電信號。所述的屏蔽盒體通過螺環(huán)固定在基體內(nèi)，在屏蔽盒體的底部與基體之間設(shè)置有隔離片。隔離片進(jìn)一步保證了 X向模塊、Y向模塊和Z向模塊得到更好的屏蔽，提高抗干擾性倉泛。所述的六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊包括X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊。所述X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊均包括阻抗變換電路、高通電路、放大電路、可調(diào)高階低通濾波電路、偏置調(diào)整電路。由獨(dú)立的阻抗變換電路、高通電路、放大電路、可調(diào)高階低通濾波電路、偏置調(diào)整電路，抗變換電路將高阻的高頻輸出端子和低頻輸出端子輸出的電荷信號轉(zhuǎn)換成低阻的電壓信號，設(shè)置高通電路以濾波低頻的無用信號，并將信號調(diào)理到相應(yīng)的幅度；可調(diào)的可調(diào)高階低通濾波電路可將無用的高頻信號衰減到最小程度，以保證信號的質(zhì)量；偏置調(diào)整電路可將輸出信號調(diào)整到后續(xù)的測試系統(tǒng)中。與背景技術(shù)相比，本實(shí)用新型帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，嵌入自檢晶體片，自我能夠提供振動源，達(dá)到模擬實(shí)際工作狀態(tài)的功能，從而檢測高頻檢測模塊和低頻檢測模塊是否能夠正常工作；高低頻分別輸出信號，可以根據(jù)實(shí)際信號的頻率成分，分別處理信號，使信號輸出的信噪比做到很高，使提供的信號更加準(zhǔn)確；X向模塊、Y向模塊和Z向模塊通過螺桿固定在屏蔽盒的底座上，隔離設(shè)計，使X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別獨(dú)立于屏蔽盒體，獨(dú)立于基體；使屏蔽盒體形成一個有效的屏蔽體，提高抗干擾性能；集成三維反向、高低頻六參數(shù)測量并帶自檢、信號處理，使整個產(chǎn)品的功能得到高度集成化，微型化；不僅功能強(qiáng)大、成本也得到有效控制、使用極為方便，并為在線檢測與判斷提供了有力的依據(jù)。

圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的側(cè)視圖。圖4本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。本實(shí)用新型公開了一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計。如圖1、圖2和圖3所示，一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，包括基體100，在基體100內(nèi)設(shè)置有兩個屏蔽盒體1，給屏蔽盒體包括內(nèi)蓋11和底座12，內(nèi)蓋與底座之間通過卡接配合，底座12通過螺栓5安裝在基體內(nèi)，在底座與基體之間安裝有隔離片6，在其中一個屏蔽盒體內(nèi)安裝有用于檢測線X向和Y向振動的X向模塊101和Y向模塊102，另一個屏蔽盒體內(nèi)安裝有用于檢測線Z向的Z向模塊103 ；X向模塊、Y向模塊和Z向模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊2和低頻檢測模塊3，高頻檢測模塊2和低頻檢測模塊3之間利用底座12間隔設(shè)置；所述的高頻檢測模塊2包括套接有絕緣套27的螺桿21，在螺桿的一端設(shè)置有螺母
22、質(zhì)量塊23、自檢晶體片24、高頻晶體片25和高頻輸出端子26，螺桿的另一端安裝在底座12內(nèi)，在螺母的作用下依次將質(zhì)量塊23、自檢晶體片24、高頻晶體片25和高頻輸出端子26安裝在底座上，所述的低頻檢測模塊3包括套接有絕緣套37的螺桿31，螺桿一端設(shè)置有螺母32、質(zhì)量塊33、自檢晶體片34、低頻晶體片35和低頻輸出端子36，螺桿的另一端安裝在底座12內(nèi)，在螺母的作用下依次將質(zhì)量塊33、自檢晶體片34、低頻晶體片35和低頻輸出端子36安裝在底座上，自檢晶體片24、34連接有自檢導(dǎo)電片4 ；所有的高頻輸出端子26和低頻輸出端子36分別連接在六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊上，六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊和自檢導(dǎo)電片通過屏蔽電纜引出到基體上的插座104 ；X向模塊的高頻檢測模塊2和低頻檢測模塊3的兩個螺桿同軸安裝在底座12上，Y向模塊的高頻檢測模塊2和低頻檢測模塊3兩個螺桿同軸設(shè)置，X向模塊和Y向模塊的螺桿垂直設(shè)置，所述Z向模塊的兩個螺桿設(shè)置為一體；所述的六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊包括X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊，所述X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊均包括阻抗變換電路、聞通電路、放大電路、可調(diào)聞階低通濾波電路、偏直調(diào)整電路。X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別提供三維方向的振動信號；每個模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊和低頻檢測模塊，這樣可以同時提供三個方向的高頻振動信號和低頻振動信號；X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別設(shè)置有自檢晶體片，自檢晶體片連接有自檢導(dǎo)電片，利用自檢晶體片的逆壓電效應(yīng)，在加載自檢信號時實(shí)現(xiàn)其形變，以產(chǎn)生相應(yīng)的振動信號，自我能夠提供振動源，達(dá)到模擬實(shí)際工作狀態(tài)的功能，從而檢測高頻檢測模塊和低頻檢測模塊是否能夠正常工作；X向模塊、Y向模塊和Z向模塊通過螺桿固定在屏蔽盒體的底座上，隔離設(shè)計，X向模塊、Y向模塊和Z向模塊分別獨(dú)立于屏蔽盒體，獨(dú)立于基體；使屏蔽盒體形成一個有效的屏蔽體，提高抗干擾性能；高頻晶體片和低頻晶體片利用壓電晶體片的正壓電效應(yīng)，將其敏感軸與其極化軸保持一致，在感受該方向的振動時，高頻檢測模塊和低頻檢測模塊之間隔離，并根據(jù)測試量來確定其數(shù)量和靈敏度，以感受不同方向、不同頻率的振動信號，并將該信號轉(zhuǎn)換成電信號。如圖4所示，以檢測X向信號為例，說明本實(shí)用新型的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計的檢測過程，X向自檢輸入，檢測X向模塊是否能夠正常工作，在能夠正常工作的情況下，X向模塊的高頻檢測模塊和低頻檢測模塊檢測振動，高頻晶體片和低頻晶體片將振動信號轉(zhuǎn)化為電荷信號，阻抗變換電路將高阻的電荷信號轉(zhuǎn)換成低阻的電壓信號，高通電路進(jìn)行高通濾波增益調(diào)整，將信號調(diào)理到相應(yīng)的幅度，可調(diào)高階低通濾波電路進(jìn)行高階低通濾波，偏置調(diào)整電路進(jìn)行偏置調(diào)整信號輸出，從而將X向的高頻、低頻振動信號輸出。
權(quán)利要求1.一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，包括基體，其特征在于在基體內(nèi)分別設(shè)置有用于檢測線X向、Y向和Z向振動的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊，每個模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊和低頻檢測模塊，所述的高頻檢測模塊和低頻檢測模塊均設(shè)置有自檢晶體片和高頻輸出端子和低頻輸出端子，自檢晶體片連接有自檢導(dǎo)電片；所有的高頻輸出端子和低頻輸出端子分別與六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊連接，六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊和自檢導(dǎo)電片通過屏蔽電纜引出到基體上的插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述的高頻檢測模塊包括套接有絕緣套的螺桿，在螺桿的一端設(shè)置有螺母、質(zhì)量塊、自檢晶體片、高頻晶體片和高頻輸出端子，所述的低頻檢測模塊包括套接有絕緣套的螺桿，螺桿一端設(shè)置有螺母、質(zhì)量塊、自檢晶體片、低頻晶體片和低頻輸出端子，所述的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊外側(cè)設(shè)置有內(nèi)蓋和底座構(gòu)成的屏蔽盒體，螺桿另一端的安裝在底座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述X向模塊的兩個螺桿同軸設(shè)置，Y向模塊的兩個螺桿同軸設(shè)置，X向模塊和Y向模塊設(shè)置在同一屏蔽盒體內(nèi)，X向模塊和Y向模塊的螺桿垂直設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述Z向模塊的兩個螺桿設(shè)置為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述的屏蔽盒體通過螺環(huán)固定在基體內(nèi)，在屏蔽盒體的底部與基體之間設(shè)置有隔離片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述的六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊包括X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計，其特征在于所述X向高頻信號處理模塊、Y向高頻信號處理模塊、Z向高頻信號處理模塊、X向低頻信號處理模塊、Y向低頻信號處理模塊和Z向低頻信號處理模塊均包括阻抗變換電路、高通電路、放大電路、可調(diào)高階低通濾波電路、偏置調(diào)整電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種帶自檢功能的三維六參數(shù)壓電式加速度計。該加速度計包括基體，在基體內(nèi)分別設(shè)置有用于檢測線X向、Y向和Z向振動的X向模塊、Y向模塊和Z向模塊，每個模塊均設(shè)置有高頻檢測模塊和低頻檢測模塊，所述的高頻檢測模塊和低頻檢測模塊均設(shè)置有自檢晶體片，自檢晶體片連接有自檢導(dǎo)電片；所有的高頻輸出端子和低頻輸出端子分別與六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊連接，六路獨(dú)立信號調(diào)理模塊和自檢導(dǎo)電片通過屏蔽電纜引出到基體上的插座。采用該技術(shù)方案的壓電式加速度計，嵌入自檢晶體片，自我能夠提供振動源，達(dá)到模擬實(shí)際工作狀態(tài)的功能，從而檢測高頻檢測模塊和低頻檢測模塊是否能夠正常工作；高低頻分別輸出信號，使提供的信號更加準(zhǔn)確。
文檔編號G01P15/18GK202870116SQ20122053469
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者陳啟山, 戴虹, 王良明 申請人:揚(yáng)州英邁克測控技術(shù)有限公司