【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及傳感器，尤其是一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置。
技術(shù)介紹
1、由于慣性傳感器內(nèi)部一般采用一個(gè)彈簧支撐的質(zhì)量構(gòu)件一個(gè)彈簧阻尼系統(tǒng)，由系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)引起的傾斜是系統(tǒng)固有的問(wèn)題，傳感器安裝座發(fā)生傾斜時(shí)，傳感器內(nèi)部系統(tǒng)會(huì)相對(duì)安裝平臺(tái)產(chǎn)生一定的傾斜。此時(shí)傳感器與參考坐標(biāo)系存在傾斜角，這也表明慣性傳感器無(wú)法區(qū)分質(zhì)量塊的位移和方向相對(duì)于重力場(chǎng)的改變，此時(shí)質(zhì)量塊的垂直位移與傾斜角度有關(guān)，該傾斜角度無(wú)法預(yù)測(cè)，當(dāng)傾斜角為90°時(shí)，其耦合效應(yīng)最大，為傾斜到水平的耦合，該問(wèn)題則被稱為水平傾斜耦合問(wèn)題。
2、在減振控制過(guò)程中，對(duì)于彈簧質(zhì)量阻尼系統(tǒng)，減振平臺(tái)受到電機(jī)推力和外部振動(dòng)產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生傾斜，即平臺(tái)平動(dòng)和時(shí)變傾斜角的耦合，而慣性傳感器無(wú)法分辨重力加速度與產(chǎn)生夾角后的加速度。隨著頻率的降低，這種耦合作用變得明顯，這使得低頻下的隔振任務(wù)變得極具挑戰(zhàn)性。由于水平傾斜耦合問(wèn)題的不斷放大，減振器在低頻段的控制效果受到嚴(yán)重影響。
3、目前所述的水平傾斜解耦裝置大部分都通過(guò)柔性鉸鏈來(lái)構(gòu)成傳感器安裝平臺(tái)，柔性鉸鏈雖然能夠?qū)崿F(xiàn)垂向剛度高，水平剛度低的特性，但由于平移過(guò)程中重心的改變以及鉸鏈的結(jié)構(gòu)差異，在產(chǎn)生一定水平位移后，安裝平臺(tái)兩側(cè)的柔性鉸鏈形變量是不一樣的，同樣還是會(huì)存在一定的傾斜問(wèn)題，其只適用于微小振動(dòng)情況。但由于外部振動(dòng)情況較為復(fù)雜，上述解耦結(jié)構(gòu)對(duì)與使用場(chǎng)合存在一定的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種基于磁
2、本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，包括磁浮安裝座，所述磁浮安裝座上設(shè)有磁浮下平臺(tái)，所述磁浮下平臺(tái)的上方設(shè)有磁浮上平臺(tái)，所述磁浮下平臺(tái)和磁浮上平臺(tái)之間具有用于使其之間進(jìn)行直線移動(dòng)的導(dǎo)向裝置；所述磁浮上平臺(tái)的上方設(shè)有傳感器；還包括與所述磁浮上平臺(tái)直接連接或間接連接的柔性鉸鏈組件，所述柔性鉸鏈組件的長(zhǎng)度方向與磁浮下平臺(tái)和磁浮上平臺(tái)的移動(dòng)方向均沿左右方向。
4、可供選擇的，所述磁浮上平臺(tái)的上方設(shè)有配重塊。
5、可供選擇的，所述磁浮安裝座上設(shè)有兩個(gè)磁浮下平臺(tái)，兩個(gè)所述磁浮下平臺(tái)沿前后方向間隔分布；每個(gè)磁浮下平臺(tái)的上方均設(shè)有磁浮上平臺(tái)，兩個(gè)所述磁浮上平臺(tái)的上方共同設(shè)有一傳感器安裝座，所述傳感器安裝座的上方中部設(shè)置所述傳感器。
6、可供選擇的，所述磁浮上平臺(tái)和磁浮下平臺(tái)之間設(shè)有多對(duì)磁鐵，多對(duì)所述磁鐵分別沿多個(gè)方向設(shè)置。
7、可供選擇的，所述磁浮上平臺(tái)和磁浮下平臺(tái)上設(shè)有凹槽，所述磁鐵設(shè)于凹槽內(nèi)。
8、可供選擇的，兩個(gè)所述磁浮下平臺(tái)固定設(shè)于同一磁浮安裝座上。
9、可供選擇的，所述磁浮下平臺(tái)的頂部設(shè)有沿左右方向設(shè)置的燕尾導(dǎo)軌，所述磁浮上平臺(tái)的下部設(shè)有左右方向設(shè)置的燕尾槽，所述燕尾導(dǎo)軌設(shè)于燕尾槽內(nèi)。
10、可供選擇的，所述燕尾導(dǎo)軌和燕尾槽的上端面和下側(cè)左右斜面均設(shè)有磁鐵。
11、可供選擇的，所述柔性鉸鏈組件包括柔性鉸鏈件，所述柔性鉸鏈件的兩端部分別設(shè)有推力桿安裝座。
12、可供選擇的，所述柔性鉸鏈組件的一端連接有減振器。
13、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：
14、1、本專(zhuān)利技術(shù)所提供的一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，磁懸浮結(jié)構(gòu)通過(guò)永磁體實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器裝載平臺(tái)的穩(wěn)定懸浮，有效隔離了外界振動(dòng)對(duì)傳感器的影響，而柔性鉸鏈則作為連接減振器與裝載平臺(tái)的橋梁，保證了水平運(yùn)動(dòng)的精確傳遞，同時(shí)因其柔性特性也降低其他方向上的剛度，進(jìn)一步減少了不必要的干擾，實(shí)現(xiàn)水平傾斜耦合的衰減，提高了低頻的可控性。
15、2、本專(zhuān)利技術(shù)所提供的一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，合理設(shè)計(jì)磁懸浮結(jié)構(gòu)能夠很好的解決水平傾斜耦合問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)垂向剛度高，其余方向剛度低的特性。因此磁懸浮下平臺(tái)被設(shè)置成倒三角模式，一方面在確保垂向的同時(shí)，水平向通過(guò)方向相反的磁力實(shí)現(xiàn)一定的限位功能，另一方面通過(guò)垂向添加負(fù)載改變上下平面的間距，實(shí)現(xiàn)高剛度的特性，同時(shí)防止在受到外界干擾時(shí)發(fā)生水平漂移或繞傳動(dòng)軸翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題。這將使得傳感器的運(yùn)動(dòng)被嚴(yán)格限制于一個(gè)方向，大大改善傳感器低頻耦合問(wèn)題。
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1.一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：包括磁浮安裝座(14)，所述磁浮安裝座(14)上設(shè)有磁浮下平臺(tái)(13)，所述磁浮下平臺(tái)(13)的上方設(shè)有磁浮上平臺(tái)(10)，所述磁浮下平臺(tái)(13)和磁浮上平臺(tái)(10)之間具有用于使其之間進(jìn)行直線移動(dòng)的導(dǎo)向裝置；所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方設(shè)有傳感器(8)；還包括與所述磁浮上平臺(tái)(10)直接連接或間接連接的柔性鉸鏈組件，所述柔性鉸鏈組件的長(zhǎng)度方向與磁浮下平臺(tái)(13)和磁浮上平臺(tái)(10)的移動(dòng)方向均沿左右方向。
2.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方設(shè)有配重塊(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮安裝座(14)上設(shè)有兩個(gè)磁浮下平臺(tái)(13)，兩個(gè)所述磁浮下平臺(tái)(13)沿前后方向間隔分布；每個(gè)磁浮下平臺(tái)(13)的上方均設(shè)有磁浮上平臺(tái)(10)，兩個(gè)所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方共同設(shè)有一傳感器安裝座(9)，所述傳感器安裝座(9)的上方中部設(shè)置所述傳感器(8)。
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5.如權(quán)利要求4所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮上平臺(tái)(10)和磁浮下平臺(tái)(13)上設(shè)有凹槽，所述磁鐵(12)設(shè)于凹槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：兩個(gè)所述磁浮下平臺(tái)(13)固定設(shè)于同一磁浮安裝座(14)上。
7.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮下平臺(tái)(13)的頂部設(shè)有沿左右方向設(shè)置的燕尾導(dǎo)軌，所述磁浮上平臺(tái)(10)的下部設(shè)有左右方向設(shè)置的燕尾槽，所述燕尾導(dǎo)軌設(shè)于燕尾槽內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述燕尾導(dǎo)軌和燕尾槽的上端面和下側(cè)左右斜面均設(shè)有磁鐵(12)。
9.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述柔性鉸鏈組件包括柔性鉸鏈件(5)，所述柔性鉸鏈件(5)的兩端部分別設(shè)有推力桿安裝座(6)。
10.如權(quán)利要求9所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述柔性鉸鏈組件的一端連接有減振器。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：包括磁浮安裝座(14)，所述磁浮安裝座(14)上設(shè)有磁浮下平臺(tái)(13)，所述磁浮下平臺(tái)(13)的上方設(shè)有磁浮上平臺(tái)(10)，所述磁浮下平臺(tái)(13)和磁浮上平臺(tái)(10)之間具有用于使其之間進(jìn)行直線移動(dòng)的導(dǎo)向裝置；所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方設(shè)有傳感器(8)；還包括與所述磁浮上平臺(tái)(10)直接連接或間接連接的柔性鉸鏈組件，所述柔性鉸鏈組件的長(zhǎng)度方向與磁浮下平臺(tái)(13)和磁浮上平臺(tái)(10)的移動(dòng)方向均沿左右方向。
2.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方設(shè)有配重塊(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮安裝座(14)上設(shè)有兩個(gè)磁浮下平臺(tái)(13)，兩個(gè)所述磁浮下平臺(tái)(13)沿前后方向間隔分布；每個(gè)磁浮下平臺(tái)(13)的上方均設(shè)有磁浮上平臺(tái)(10)，兩個(gè)所述磁浮上平臺(tái)(10)的上方共同設(shè)有一傳感器安裝座(9)，所述傳感器安裝座(9)的上方中部設(shè)置所述傳感器(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于磁懸浮的大行程慣性傳感器水平傾斜解耦裝置，其特征在于：所述磁浮上平臺(tái)(10)和磁浮下平臺(tái)(1...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁基恒，黃靈文，彭艷，王敏，蒲華燕，孫翊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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