【廣告】
石英撓性加速度計(jì)是測(cè)量線加速度的高精度傳感器,在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中具有重要的作用。然而石英撓性加速度計(jì)在使用時(shí)容易導(dǎo)致石英擺片撓性梁的斷裂,磁感應(yīng)強(qiáng)度容易受時(shí)間、溫度等環(huán)境因素的影響導(dǎo)致測(cè)量產(chǎn)生不穩(wěn)定性現(xiàn)象。石英撓性加速度計(jì)的兩部分關(guān)鍵技術(shù):一方面根據(jù)石英擺片進(jìn)行了受力計(jì)算和有限元應(yīng)力分析,改進(jìn)了石英擺片的結(jié)構(gòu),并對(duì)石英擺片進(jìn)行了加工實(shí)驗(yàn);另一方面對(duì)力矩器進(jìn)行了設(shè)計(jì),運(yùn)用ANSYS分析得出了力矩器的磁場(chǎng)分布,并且驗(yàn)證了工作間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度及電磁力的大小。
石英撓性加速度計(jì)抗振性能良好,其測(cè)角精度為角秒級(jí)。主要用于石油鉆井的隨鉆測(cè)斜系統(tǒng)和連續(xù)測(cè)斜系統(tǒng)中,并可廣泛用于其它工作環(huán)境惡劣的系統(tǒng)中。 對(duì)于石英撓性加速度計(jì),它是典型的模擬反饋加速度計(jì),通常以電流或電壓的方式輸出,其標(biāo)定測(cè)試主要是測(cè)量反饋回路的電流信號(hào),但反饋電流信號(hào)比較弱,準(zhǔn)確采集比較困難。一般高精度的慣導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)加速度計(jì)的精度要求要達(dá)到10-5g,這樣就需要轉(zhuǎn)換器的精度要達(dá)到10-6g。目前對(duì)于模擬反饋加矩方式的加速度計(jì),若采用常規(guī)的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)采集,A/D板的轉(zhuǎn)換位數(shù)需達(dá)到24位(分辨率1/224)。但當(dāng)轉(zhuǎn)換速度很快時(shí),在低端精度會(huì)有所損失,達(dá)不到24位的標(biāo)準(zhǔn),這使其在轉(zhuǎn)換過程中的速度、量程以及精度不能同時(shí)兼顧。
撓性加速度計(jì)批發(fā)開始出現(xiàn)新型的非液浮的所謂干式加速度計(jì)。由于這種表面選用撓性支承技術(shù)所以稱為石英撓性加速度計(jì),且其結(jié)構(gòu)與工藝大大簡(jiǎn)化,這種石英撓性加速度計(jì)已廣泛運(yùn)用于各類現(xiàn)代慣性系統(tǒng)中。撓性加速度計(jì)批發(fā)由于這種儀表采用撓性支承技術(shù),所以稱為石英撓性加速度計(jì),且其結(jié)構(gòu)與工藝大大簡(jiǎn)化。目前這種石英撓性加速度計(jì)已廣泛應(yīng)用于各類現(xiàn)代慣性系統(tǒng)中。撓性加速度計(jì)批發(fā)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、靈敏度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、體積小巧、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn),是對(duì)加速度、速度、距離、搖擺、振動(dòng)、傾斜等物理量敏感、測(cè)量、控制方面的換代產(chǎn)品。
加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心元件之一,它敏感載體的加速度信息輸出與載體加速度成比例的信號(hào)。石英撓性加速度計(jì)是測(cè)量線加速度的高精度傳感器,在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中具有重要的作用。撓性加速度計(jì)批發(fā)的工作原理是慣性質(zhì)量受到外界加速度時(shí),相對(duì)位置發(fā)生輕微偏移,引起差動(dòng)電容極板距離的變化導(dǎo)致差動(dòng)電容量的變化。 伺服放大器檢測(cè)到這一變化并輸出相應(yīng)的電流,送至位于磁場(chǎng)內(nèi)部的線圈上,產(chǎn)生與輸入加速度力矩相平衡的反饋力矩,慣性質(zhì)量再次回到平衡位置。