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石英撓性加速度計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在使用時容易導(dǎo)致石英擺片撓性梁的斷裂,磁感應(yīng)強度容易受時間、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。石英撓性加速度計的兩部分關(guān)鍵技術(shù):一方面根據(jù)石英擺片進行了受力計算和有限元應(yīng)力分析,改進了石英擺片的結(jié)構(gòu),并對石英擺片進行了加工實驗;另一方面對力矩器進行了設(shè)計,運用ANSYS分析得出了力矩器的磁場分布,并且驗證了工作間隙的磁感應(yīng)強度及電磁力的大小。
加速度是一種用來反映物體在運動過程中的速度變化狀態(tài)的物理量,其無法直接測量,當(dāng)前的加速度傳感器(加速度計)采用間接測量以及力的平衡等技術(shù)來獲取物體的加速度。加速度傳感器的工作原理基于牛頓第二運動定律:作用于物體上的力等于該物體的質(zhì)量乘以加速度。開環(huán)石英撓性加速度計工作原理 主要由上下力矩器、擺組件以及伺服回路組成。其中線圈通過膠粘方法與石英擺片固連,連同線圈骨架與擺片構(gòu)成擺組件,實現(xiàn)檢測質(zhì)量的功能,石英撓性加速度計的組成 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,且其結(jié)構(gòu)與工藝大大簡化,這種石英撓性加速度計已廣泛運用于各類現(xiàn)代慣性系統(tǒng)中。 工作原理及結(jié)構(gòu)由溫度系數(shù)低導(dǎo)磁性能好的軟磁資料組成,磁鋼選用導(dǎo)磁性能比較良好的永磁資料,用無心磨床加工。
加速度計是慣性導(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。石英撓性加速度計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。開環(huán)石英撓性加速度計的工作原理是慣性質(zhì)量受到外界加速度時,相對位置發(fā)生輕微偏移,引起差動電容極板距離的變化導(dǎo)致差動電容量的變化。 伺服放大器檢測到這一變化并輸出相應(yīng)的電流,送至位于磁場內(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。