撓性加速度計(jì)的研究和介紹

隨著慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展，加速度計(jì)的精度要求越來(lái)越高，噪聲是制約數(shù)字加速度計(jì)系統(tǒng)精度的重要因素。因此，為了提高數(shù)字加速度計(jì)的測(cè)量精度，需要系統(tǒng)噪聲。對(duì)這些特征進(jìn)行了深入研究?，F(xiàn)有的石英彈性擺加速度計(jì)數(shù)字閉環(huán)檢測(cè)方案根據(jù)誤差產(chǎn)生機(jī)理確定閉環(huán)系統(tǒng)中存在的誤差源，建立閉環(huán)系統(tǒng)誤差模型，分析每個(gè)誤差參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。1Hz）的應(yīng)用，或者需要用加速度計(jì)算速度和位移的應(yīng)用，需要選擇具有直流響應(yīng)的加速度傳感器。精度，并通過(guò)噪聲分類(lèi)測(cè)試。確定影響系統(tǒng)精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和測(cè)試，驗(yàn)證理論分析結(jié)果。隨著低成本慣性系統(tǒng)的發(fā)展，新的非液體浮動(dòng)所謂的干式加速度計(jì)開(kāi)始出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代中期。由于該儀器采用柔性支撐技術(shù)，因此被稱(chēng)為石英柔性加速度計(jì)，其結(jié)構(gòu)和工藝大大簡(jiǎn)化。目前，這種石英柔性加速度計(jì)已廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代慣性系統(tǒng)中。石英柔性加速度計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高的特點(diǎn)。它在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和大地測(cè)量系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。這種加速度計(jì)的主要缺點(diǎn)是測(cè)得的加速度超過(guò)700m /，其非線性誤差顯著增加，并且不能承受太大的沖擊振動(dòng)。

為“嫦娥四號(hào)”服務(wù)的石英撓性加速度計(jì)

月球距離地球約38萬(wàn)公里，正在進(jìn)行中的月球背面科考，從火箭系統(tǒng)、航天系統(tǒng)到月球車(chē)整個(gè)的探月工程是我國(guó)科技的體現(xiàn)。探月工程相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹過(guò)，火箭系統(tǒng)需使用近3萬(wàn)多個(gè)元器件，近10萬(wàn)個(gè)電纜電線。航天系統(tǒng)則有5萬(wàn)多個(gè)元器件。為了在實(shí)際振動(dòng)測(cè)量中獲得合理的精度，“視覺(jué)振動(dòng)水平”應(yīng)小于測(cè)量振動(dòng)的1/3。這18萬(wàn)多元器件、連接器及其配件的質(zhì)量，直接影響探月工程的成敗。為“嫦娥四號(hào)”石英撓性加速度計(jì)，分別用于在地月轉(zhuǎn)移變軌控制、環(huán)月軌道保持控制和動(dòng)力下降三大階段測(cè)量整器飛行的加速度，從而控制整器的速度變化，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的變軌控制和平穩(wěn)、準(zhǔn)確的著陸控制。石英撓性加速度傳感器一般為單軸力矩反饋式加速度計(jì)，通過(guò)檢測(cè)質(zhì)量來(lái)檢測(cè)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導(dǎo)航系統(tǒng)、石油鉆井測(cè)斜或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。其主要由差動(dòng)電容傳感器、檢測(cè)質(zhì)量擺組件、電磁力矩器、電子放大器幾個(gè)大的部分組成。

石英撓性加速度計(jì)是什么

慣性導(dǎo)航的另一關(guān)鍵點(diǎn)是加速度計(jì)，加速度計(jì)其實(shí)就是一種受力傳感器（F=ma）。設(shè)置在傳感器中的敏感片將應(yīng)力的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，就可以得到載體加速度的大小和方向，進(jìn)而進(jìn)一步計(jì)算速度與位移。當(dāng)沿加速度計(jì)的輸入軸有加速度ａ，作用時(shí)，擺質(zhì)量發(fā)生位置變化，最終產(chǎn)生的電磁力矩有使擺質(zhì)量回到原來(lái)位置的傾向，直到與慣性力矩平衡。加速度計(jì)和應(yīng)力計(jì)原理相似，這就回到了中航電測(cè)傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)。石英撓性加速度傳感器產(chǎn)品廣泛用于航空航天導(dǎo)航系統(tǒng)、石油鉆井測(cè)斜或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。其主要由差動(dòng)電容傳感器、檢測(cè)質(zhì)量擺組件、電磁力矩器、電子放大器幾個(gè)大的部分組成。當(dāng)沿敏感軸有加速度作用時(shí)，檢測(cè)質(zhì)量的位置發(fā)生變化，位置檢測(cè)器檢測(cè)這一變化，然后將信號(hào)輸入放大器，放大器驅(qū)動(dòng)力發(fā)生器，使檢測(cè)質(zhì)量恢復(fù)到零位。加速度計(jì)的輸出是流過(guò)力發(fā)生器與輸入加速度成比例的電流。

加速度傳感器的原理與應(yīng)用解析

加速度計(jì)的原理：使用此加速度計(jì)，您可以在三個(gè)不同方向上測(cè)量手機(jī)或手鐲的加速度。通過(guò)計(jì)算加速度的值，可以粗略地測(cè)量步行中的步數(shù)。功耗更小但精度更低有一種稱(chēng)為壓電陶瓷材料的特殊材料?？捎糜趯?duì)環(huán)境和精度都有較高要求的場(chǎng)合，撓性加速度計(jì)抗振性能良好，其測(cè)角精度為角秒級(jí)。由這種材料制成的加速度傳感器可以根據(jù)作用在其上的力的大小產(chǎn)生不同的電壓變化。通過(guò)作用在其上的力來(lái)測(cè)量加速度，然后使用加速度來(lái)確定人在行走時(shí)向哪個(gè)方向移動(dòng)，或者頻率是多少。 撓性加速度計(jì)它主要由差動(dòng)電容傳感器，檢測(cè)質(zhì)量擺組件，電磁轉(zhuǎn)矩裝置和電子放大器等幾部分組成。當(dāng)沿敏感軸有加速度時(shí)，檢測(cè)質(zhì)量的位置發(fā)生變化，位置檢測(cè)器檢測(cè)到這種變化，然后將信號(hào)輸入到放大器，驅(qū)動(dòng)力發(fā)生器將檢測(cè)質(zhì)量恢復(fù)為零。加速度計(jì)的輸出是流過(guò)力發(fā)生器的電流與輸入加速度成比例。石英加速度計(jì)主要分為石英柔性加速度計(jì)和石英振動(dòng)梁加速度計(jì)，所有這些都是相對(duì)的加速度計(jì)。