專利名稱：切向加速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用由可移動的慣性質(zhì)量驅(qū)動觸點的切向加速度傳感器。
加速度傳感器的用途廣泛，用于機械、交通等行業(yè)能迅速傳遞出運動物體的加速度狀況。中國專利公報CN1073526A公開了“一種加速度傳感器”，其為一種內(nèi)裝集成電路和霍爾器件的加速度傳感器，在金屬殼體內(nèi)的上側(cè)固裝懸絲，在懸絲的另一端懸掛有稀土永磁材料制成的磁擺，磁擺的下方是稀土永磁材料的靜磁體，在磁擺與靜磁體之間有其上刻有薄膜霍爾器件的集成電路硅片，殼體下側(cè)引出有多個金屬插針。這種傳感器受其結(jié)構(gòu)特征的限制，并不適用于諸如汽車、火車等場合。
本實用新型的目的是設(shè)計一種加速度傳感器，其能準(zhǔn)確可靠地輸出與運動物體作直線運動加速度值有關(guān)的信號，對運動物體作可略去法向加速度影響時的曲線運動同樣適用。尤其是車輛剎車時輸出負(fù)加速度值信號。
為實現(xiàn)上述目的，所設(shè)計的切向加速度傳感器采用了一個內(nèi)壁光滑的圓柱形殼體4，其兩端設(shè)有封蓋2、5，殼體4內(nèi)設(shè)有壓簧3和一重塊，殼體4壁附近設(shè)有一組探測頭，封蓋2、5上設(shè)有可調(diào)的氣孔1、6。
由以上方案可見，只需將本傳感器殼體軸線與運動方向一致固定在運動物體上，且有壓簧的一端指向運動方向，當(dāng)運動物體作負(fù)加速度運動時，重物將依牛頓第二定律F＝ma向壓簧方向運動，使探測頭得到負(fù)加速度值信號并通過探測頭以一定方式輸出。
理論計算和實驗證明，車輛的負(fù)加速度值與剎車狀態(tài)有如下關(guān)系緊急剎車-7＜a＜-5急剎車 -5＜a＜-3普通剎車-3＜a＜0當(dāng)a＜-8時，已非剎車所能實現(xiàn)了，可以斷定已發(fā)生撞車，因此，本傳感器用于反映汽車剎車狀態(tài)的要求是在上述三種剎車及撞車情況下有相應(yīng)的信號輸出，以下結(jié)合本實用新型用于汽車剎車狀態(tài)信號輸出時的三個實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2圖1的左視圖；圖3實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例一參見圖1，殼體4和封蓋2、5采用金屬制作且采用螺紋聯(lián)接，用于調(diào)節(jié)壓簧3的初始壓力，殼體4外壁上固定有干簧管8、9、10、11，重塊用鋼塊12與永磁體13固接，其質(zhì)量大小應(yīng)與壓簧3配合，使a＝-8時重塊的磁力能使干簧管8動作。參見圖2，圖1的右視圖與圖2相同，氣孔1、6為空氣阻尼氣孔，阻尼的大小可由蓋板7遮擋氣孔1的有效截面來實現(xiàn)。重塊在壓簧3的作用下緊靠右側(cè)封蓋5，所有干簧管8、9、10、11都不動作，當(dāng)汽車減速剎車時，重塊會依負(fù)加速度a的值而移動，干簧管8、9、10、11的位置固定滿足如下條件，-3＜a＜0時，重塊的左移使干簧管11動作，輸出普通剎車信號；-5＜a＜-3時，重塊的左移使干簧管10動作，輸出急剎車信號；-7＜a＜-5時，重塊的左移使干簧管9動作，輸出緊急剎車信號；a＜-8時，重塊的左移使干簧管8動作。
實施例二參見圖3，重塊采用不透光的鋼塊22，殼體4上開有徑向通孔15、17、19、21，通孔15、17、19、21對應(yīng)處設(shè)置燈26、25、24、23和光敏元件14、16、18、20，所有通孔、燈和光敏元件相對于殼體4軸向位置確定的條件同實施例一，當(dāng)鋼塊22左移至遮擋通孔21時，燈23的光無法到達(dá)光敏元件20，光敏元件20輸出普通剎車信號；同理，當(dāng)鋼塊22繼續(xù)左移時，光敏元件18、16、14將分別輸出急剎車、緊急剎車和撞車信號。
實施例三參見圖4，重塊采用導(dǎo)體31，在制作殼體4時采用絕緣體，將集電環(huán)27、28、29、30嵌在殼體4內(nèi)壁，集電環(huán)為兩只相距很近的導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)導(dǎo)體31左移至集電環(huán)30時，集電環(huán)30導(dǎo)通輸出普通剎車信號；同理，當(dāng)導(dǎo)體31繼續(xù)左移時，集電環(huán)29、28、27將分別導(dǎo)通輸出急剎車、緊急剎車和撞車信號。
權(quán)利要求1.切向加速度傳感器，有一個內(nèi)壁光滑的圓柱形殼體(4)，其兩端設(shè)有封蓋(2)、(5)，其特征在于殼體(4)內(nèi)設(shè)有壓簧(3)和一重塊，殼體(4)壁的附近設(shè)有一組探測頭，封蓋(2)、(5)上設(shè)有可調(diào)的氣孔(1)、(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向加速度傳感器，其特征在于探測頭為干簧管，重塊由聯(lián)接為一體的鋼塊(12)和永磁體(13)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向加速度傳感器，其特征在于探測頭由設(shè)置在殼體(4)對稱兩側(cè)的燈和光敏元件構(gòu)成，燈至光敏元件間的殼體(4)壁開有透光孔，重塊為一阻光的鋼塊(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向加速度傳感器，其特征在于探測頭為一對集電環(huán)，其嵌于殼體(4)內(nèi)壁且與內(nèi)壁構(gòu)成光滑壁面，重塊為一導(dǎo)體(31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的切向加速度傳感器，其特征在于封蓋(2)、(5)與殼體(4)之間采用可調(diào)整殼體(4)內(nèi)軸向空間長度的螺紋連接。
專利摘要切向加速度傳感器，采用了一個內(nèi)壁光滑的圓柱形殼體4，其兩端設(shè)有封蓋2、5，殼體4內(nèi)設(shè)有壓簧3和一重塊，殼體4壁附近設(shè)有一組探測頭8、9、10、11，封蓋2、5上設(shè)有可調(diào)的氣孔1、6。只需將本傳感器殼體軸線與運動方向一致固定在運動物體上，且有壓簧的一端指向運動方向，當(dāng)運動物體作負(fù)加速度運動時，重物將依牛頓第二定律F＝ma向壓簧方向運動，使探測頭得到負(fù)加速度值信號并以一定方式輸出。
文檔編號G01P15/08GK2247814SQ9523965
公開日1997年2月19日 申請日期1995年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月22日
發(fā)明者倪乃雪, 倪乃榮, 倪乃讓 申請人:倪乃雪