全文摘要
本实用新型提出一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，总装前在MEMS惯性传感器四个安装孔内装上螺纹柱，用螺母及垫片将螺纹柱与传感器紧固，通过机械加工或研磨的方式对四件螺柱大端面进行精加工，保证四件螺柱大端面在同一平面上，螺纹柱端面与传感器底面平行度达到0.02mm以内，螺柱表面高出传感器端面0.8mm，螺柱端面形位公差在±0.02mm内。再将带螺纹柱的传感器通过4个螺钉安装在基座安装面上，达到传感器的安装要求。本实用新型通过使用低成本MEMS惯性传感器达到较高测量精度的应用效果，保证传感器在使用过程中具有测量准确度高和指标长期稳定性好的工作状态。
主设计要求
1.一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：由带螺纹柱的惯性传感器、沉头螺钉(5)、基座(6)组成；所述带螺纹柱的惯性传感器由惯性传感器(1)、螺母(2)、垫片(3)、螺纹柱(4)组成；螺纹柱(4)装在惯性传感器(1)的四个安装孔内，并通过螺母(2)、垫片(3)将螺纹柱与传感器紧固；四个螺纹柱(4)的大端面在同一平面上，螺纹柱(4)大端面与惯性传感器(1)底面平行度在0.02mm内，螺纹柱(4)大端面高出惯性传感器(1)底面0.8mm，螺纹柱(4)大端面的形位公差在±0.02mm内；螺纹柱(4)大端面中心开有同轴的螺纹盲孔；沉头螺钉(5)穿过基座(6)中的连接孔后与螺纹柱(4)大端面中心螺纹盲孔连接，将带螺纹柱的惯性传感器安装在基座安装面上；所述基座的安装面的平面度、平行度形位公差均在±0.02mm内。
设计方案
1.一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：由带螺纹柱的惯性传感器、沉头螺钉(5)、基座(6)组成；
所述带螺纹柱的惯性传感器由惯性传感器(1)、螺母(2)、垫片(3)、螺纹柱(4)组成；
螺纹柱(4)装在惯性传感器(1)的四个安装孔内，并通过螺母(2)、垫片(3)将螺纹柱与传感器紧固；
四个螺纹柱(4)的大端面在同一平面上，螺纹柱(4)大端面与惯性传感器(1)底面平行度在0.02mm内，螺纹柱(4)大端面高出惯性传感器(1)底面0.8mm，螺纹柱(4)大端面的形位公差在±0.02mm内；螺纹柱(4)大端面中心开有同轴的螺纹盲孔；
沉头螺钉(5)穿过基座(6)中的连接孔后与螺纹柱(4)大端面中心螺纹盲孔连接，将带螺纹柱的惯性传感器安装在基座安装面上；所述基座的安装面的平面度、平行度形位公差均在±0.02mm内。
2.根据权利要求1所述一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：所述螺纹柱(4)采用为三段台阶轴，小径段具有外螺纹，用于在螺纹柱(4)穿过惯性传感器(1)安装孔后与螺母(2)、垫片(3)配合，将螺纹柱与传感器紧固；中间段处于惯性传感器(1)安装孔内，大径段用于与基座安装面连接。
3.根据权利要求2所述一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：所述惯性传感器(1)采用ADIS系列集成传感器组合。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及微机电惯性传感器的安装技术领域，具体为一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构。
背景技术
惯性传感器是检测和测量加速度、倾斜、旋转和多自由度(DoF)运动的传感器，是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。微机电(MEMS)惯性传感器是采用类似于集成电路加工工艺的惯性传感器，具有全固态、低功耗、耐冲击和体积小等优点。MEMS惯性传感器的安装质量对传感器的正常工作及工作稳定性起到决定性的作用，惯性传感器对安装面的要求非常高，主要体现在基座材料特性、安装面形位公差、尺寸公差、固定螺钉的预紧力控制等方面。如果安装结构不符合要求，或安装方式不正确，就会在惯性传感器的内部产生应力，导致传感器测量输出产生零位误差，同时随着时间和环境温度的变化应力缓慢释放，进而导致惯性传感器测量输出的长期稳定性指标变差。
实用新型内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，采用本实用新型进行MEMS惯性传感器装配，特别是ADIS系列集成传感器组合(如ADIS16448)的装配，实现通过使用低成本MEMS惯性传感器达到较高测量精度的应用效果，保证传感器在使用过程中具有测量准确度高和指标长期稳定性好的工作状态。
本实用新型的技术原理是：总装前在MEMS惯性传感器四个安装孔内装上螺纹柱，用螺母及垫片将螺纹柱与传感器紧固，通过机械加工或研磨的方式对四件螺柱大端面进行精加工，保证四件螺柱大端面在同一平面上，螺纹柱端面与传感器底面平行度达到0.02mm以内，螺柱表面高出传感器端面0.8mm，螺柱端面形位公差在±0.02mm内。再将带螺纹柱的传感器通过4个螺钉安装在基座安装面上，达到传感器的安装要求。
具体本实用新型的技术方案为：
所述一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：由带螺纹柱的惯性传感器、沉头螺钉(5)、基座(6)组成；
所述带螺纹柱的惯性传感器由惯性传感器(1)、螺母(2)、垫片(3)、螺纹柱(4)组成；
螺纹柱(4)装在惯性传感器(1)的四个安装孔内，并通过螺母(2)、垫片(3)将螺纹柱与传感器紧固；
四个螺纹柱(4)的大端面在同一平面上，螺纹柱(4)大端面与惯性传感器(1)底面平行度在0.02mm内，螺纹柱(4)大端面高出惯性传感器(1)底面0.8mm，螺纹柱(4)大端面的形位公差在±0.02mm内；螺纹柱(4)大端面中心开有同轴的螺纹盲孔；
沉头螺钉(5)穿过基座(6)中的连接孔后与螺纹柱(4)大端面中心螺纹盲孔连接，将带螺纹柱的惯性传感器安装在基座安装面上；所述基座的安装面的平面度、平行度形位公差均在±0.02mm内。
进一步的优选方案，所述一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：所述螺纹柱(4)采用为三段台阶轴，小径段具有外螺纹，用于在螺纹柱(4)穿过惯性传感器(1)安装孔后与螺母(2)、垫片(3)配合，将螺纹柱与传感器紧固；中间段处于惯性传感器(1)安装孔内，大径段用于与基座安装面连接。
进一步的优选方案，所述一种具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，其特征在于：所述惯性传感器(1)采用ADIS系列集成传感器组合。
有益效果
本实用新型作为小应力微机电惯性传感器的安装结构设计，采取在传感器上加装螺纹柱的方式，预先对螺纹柱安装面进行研磨加处理，避免惯性传感器直接在基座上安装产生较大的应力形变，保证了惯性传感器的安装精度，大大降低了机械安装对传感器测量输出的影响。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：结构示意图；
图2：螺纹柱结构图；
图3：带螺纹柱的惯性传感器示意图。
图中：1、惯性传感器；2、螺母；3、垫片；4、螺纹柱；5、沉头螺钉；6、基座。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，该具有小应力形变的惯性传感器的安装结构，由带螺纹柱的惯性传感器、沉头螺钉(5)、基座(6)组成。
如图3所示，所述带螺纹柱的惯性传感器由惯性传感器(1)、螺母(2)、垫片(3)、螺纹柱(4)组成。所述惯性传感器(1)采用ADIS系列集成传感器组合。
螺纹柱(4)装在惯性传感器(1)的四个安装孔内，并通过螺母(2)、垫片(3)将螺纹柱与传感器紧固。所述螺纹柱(4)采用为三段台阶轴，小径段具有外螺纹，用于在螺纹柱(4)穿过惯性传感器(1)安装孔后与螺母(2)、垫片(3)配合，将螺纹柱与传感器紧固；中间段处于惯性传感器(1)安装孔内，大径段用于与基座安装面连接。
四个螺纹柱(4)的大端面在同一平面上，螺纹柱(4)大端面与惯性传感器(1)底面平行度在0.02mm内，螺纹柱(4)大端面高出惯性传感器(1)底面0.8mm，螺纹柱(4)大端面的形位公差在±0.02mm内；螺纹柱(4)大端面中心开有同轴的螺纹盲孔。
沉头螺钉(5)穿过基座(6)中的连接孔后与螺纹柱(4)大端面中心螺纹盲孔连接，将带螺纹柱的惯性传感器安装在基座安装面上；所述基座的安装面的平面度、平行度形位公差均在±0.02mm内。
对于上述安装结构的安装方法，包括以下步骤：
步骤1：根据设计要求采用锻铝材料加工螺纹柱(4)和基座(6)，加工后进行时效稳定处理；对基座(6)的安装面进行研磨平整，使安装面的平面度、平行度形位公差均在±0.02mm内；
步骤2：将四个螺纹柱(4)分别装入惯性传感器(1)的四个安装孔中，在螺纹柱(4)的小径螺纹段与螺母(2)、垫片(3)配合，将螺纹柱与传感器紧固；紧固时采用力矩扳手，力矩设定值符合惯性传感器技术手册规定；
步骤3：对四个螺纹柱(4)的大径端面进行精加工，使四个螺纹柱(4)的大端面在同一平面上，螺纹柱(4)大端面与惯性传感器(1)底面平行度在0.02mm内，螺纹柱(4)大端面高出惯性传感器(1)底面0.8mm，螺纹柱(4)大端面的形位公差在±0.02mm内；
步骤4：将沉头螺钉(5)穿过基座(6)中的连接孔，与螺纹柱(4)大端面中心螺纹盲孔连接，将带螺纹柱的惯性传感器安装在基座安装面上。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920295720.3
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209673113U
授权时间:20191122
主分类号:G01C 25/00
专利分类号:G01C25/00;G01C21/16
范畴分类:31P;
申请人:中船重工西安东仪科工集团有限公司
第一申请人:中船重工西安东仪科工集团有限公司
申请人地址:710065 陕西省西安市东仪路3号
发明人:杨斌;田新兴
第一发明人:杨斌
当前权利人:中船重工西安东仪科工集团有限公司
代理人:陈星
代理机构:61204
代理机构编号:西北工业大学专利中心 61204
优先权:CN2018220029167
关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计