石英撓性加速度計(jì)是測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。

石英撓性加速度傳感的工作原理其是由軛鐵由溫度系數(shù)低導(dǎo)磁性能好的軟磁材料組成。磁鋼采用導(dǎo)磁性能比較良好的永磁材料，用磨床加工。撓的材料為溫度性能的石英玻璃，外形采用超聲加工而成，撓性元件的加工一般采用化學(xué)腐蝕方法；也可以采用反應(yīng)離子蝕刻工藝加工整個(gè)撓，但造價(jià)很高。加速度引起的差動(dòng)電容變化量由伺服電路中差動(dòng)電容檢測器檢測，為其輸出為電流，經(jīng)電流積分器變成輸出電壓，然后跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器把電壓變成輸出電流，此輸出電流的大小與輸入加速度成正比。英撓性加速度傳感器為單軸力矩反饋式加速度計(jì)，通過檢測質(zhì)量來檢測外界的加速度信號(hào)，再經(jīng)伺服電路解調(diào)、放大，輸出電流信號(hào)正比于加速度信號(hào)。產(chǎn)品廣泛用于航空航天高精度導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航、航海定位、飛行姿態(tài)控制或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。石英撓性伺服加速度計(jì)是具有先進(jìn)水平的新型傳感器。它精度高、長期穩(wěn)定性好、體積小巧。是對(duì)加速度、速度、距離、搖擺、振動(dòng)、傾斜等物理量敏感、測量、控制方面的換代產(chǎn)品。

石英撓性加速度傳感器的性能指標(biāo)；測量精度高，重復(fù)性佳，單軸石英擾性加速度傳感器型號(hào)可靠性高體積小，重量輕寬壓供電，功耗低。模擬電信號(hào)輸出技術(shù)指標(biāo)技術(shù)性能量程±60g閾值(分辨率)1×10-5g偏值（K0）＜4mg偏值（K0）溫漂＜40μg/℃偏值（K0）年穩(wěn)定性1mg標(biāo)度因數(shù)（K1）1.2～1.46mA/g 。此石英撓性加速度計(jì)的使用場景、飛機(jī)、艦艇、戰(zhàn)車、水下等制導(dǎo)系統(tǒng)必須要有速度和位置信息，在要求低的場合人們使用空速度計(jì)、馬赫數(shù)傳感器、里程計(jì)等。石英撓性加速度計(jì)是目前慣性技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用廣、發(fā)展快的慣性器件。在工作環(huán)境溫度恒定條件下，石英撓性加速度計(jì)測量精度較高。但由于結(jié)構(gòu)不完善，當(dāng)工作環(huán)境溫度變化或者自身工作發(fā)熱時(shí)將導(dǎo)致其零偏和刻度因數(shù)不穩(wěn)定，進(jìn)而影響慣導(dǎo)系統(tǒng)精度。針對(duì)溫度變化影響石英撓性加速度計(jì)測量精度問題，國內(nèi)外眾多學(xué)者從控制工作環(huán)境溫度、進(jìn)行溫度補(bǔ)償及改善工藝技術(shù)等方面已作了大量的研究，但對(duì)于石英撓性加速度計(jì)熱-結(jié)構(gòu)變形的研究還不夠深入。