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傳統(tǒng)線加速度計包括液浮擺式加速度計、石英撓性加速度計等加速度計在其他領(lǐng)域有著廣泛的用途,如飛行器的控制和導航系統(tǒng)、各種基準臺和平臺的調(diào)平系統(tǒng)、地質(zhì)探礦鉆孔測斜系統(tǒng)、路橋監(jiān)測系統(tǒng)、機器人狀態(tài)控制系統(tǒng)、過載限制系統(tǒng)、鉆井控制系統(tǒng)和運動員輔助訓練系統(tǒng)等,其市場需求很大。但是從當前發(fā)展情況看,存在以下幾個明顯的動向。我廠作為航天部規(guī)定的石英撓性加速度計生產(chǎn)廠家,該產(chǎn)品可準確測量物體的加速度、水平傾角、地平線傾角等參數(shù)。廊坊市航新儀器儀表有限公司經(jīng)過兩年艱苦研制,目前在用戶方完成系統(tǒng)聯(lián)試,各項性能指標滿足系統(tǒng)使用要求,并順利與用戶簽訂技術(shù)協(xié)議,為后續(xù)產(chǎn)品正式配套奠定堅實基礎(chǔ)。微型加速度傳感器產(chǎn)品研制成功,不僅為公司系統(tǒng)級產(chǎn)品在微小型石英加計選型上提供了新的選擇,也提升了公司在微型石英加計市場開發(fā)方面的競爭力。
石英是一種物理性質(zhì)和化學性質(zhì)均十分穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源,晶體屬三方晶系的氧化物礦物。石英塊又名硅石, 主要是生產(chǎn)石英砂(又稱硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料。石英撓性加速度計,包括表頭和混和集成電路,其中,表頭包括殼體和表芯,所述表芯由上蓋板、石英撓性擺組件以及下力矩器組成,石英撓性擺組件由配重、擺片和線圈組成,所述表頭以及表芯的各組件之間、所述石英撓性擺組件的各組件之間以及所述下力矩器的各組件之間,至少部分地通過激光焊接或通過耐高溫膠或兩者的結(jié)合相互連接。三十余年來,33所自主研制生產(chǎn)的該型加速度計已在眾多產(chǎn)品型號產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。石英撓性加速度傳感器為單軸力矩反饋式加速度計,通過檢測質(zhì)量來檢測外界的加速度信號,再經(jīng)伺服電路解調(diào)、放大,后輸出電流信號正比于加速度信號。產(chǎn)品廣泛用于航空航天導航系統(tǒng)等。
石英撓性加速度計性能評價及測試
根據(jù)加速度計的精度、量程、工作環(huán) 境和應(yīng)用場合的不同情況,按相關(guān)的詳細規(guī)范規(guī)定模型方程項數(shù)的多少。 按((GJBl037A.2004單軸擺式伺服線加速度計試驗方法》,加速度計的簡化的 模型方程為 E=Ki{Ko七at+K2n七6毋p+6,no} 02-61 式中巨二加速度計輸出,單位為伏特(V),毫安(mA),脈沖數(shù)每秒(S。1)等; K,~標度因數(shù),單位為伏特每重力加速度(V/g),毫安每重力加速度(mA/g),脈 沖數(shù)/秒每重力加速度(S。/g); 楊~偏值,單位為重力加速度(g); —b一二階非線性系數(shù),單位為重力加速度每平方重力加速度(g/礦); 6。一輸入軸相對于輸入基準軸IA繞輸出基準軸OA的安裝誤差, 單位為弧度(rad); 6。一輸入軸相對于輸入基準軸IA繞擺基準軸PA的安裝誤差,單位為弧度(rad)。 加速度計的輸入基準軸、擺基準軸、輸出基準軸由右手定律確定, 用矢量式可以表示為/A木PA=洌 輸出基準軸(oA) 軸(IA) 擺基準軸(PA).4加速度計的基準軸 2.2.2性能測試 石英撓性加速度計的性能測試分為靜態(tài)測試租-..7…-j,[15J。此外,管芯選型充分考慮了寬溫域要求,采用航晶成熟的耐高溫厚膜工藝,在一個10。 石英撓性加速度計的靜態(tài)測試基本項目包括:分辨率、閾值、靜態(tài)數(shù)學模型的各項 系數(shù)、重力場中士19范圍的翻滾試驗、加速度計的靜態(tài)測量范圍等。
石英撓性加速度計的動態(tài)性能試驗除了過渡過程試驗和頻率特性試驗之外,一般還 伴隨著載體的振動加速度。動態(tài)測試的方法有電模擬法和在振動臺(或機械沖擊臺)上 測量兩種。我廠竭誠為各界用戶開發(fā)制造各種新型傳感器,數(shù)字直讀式伺服加速度測斜儀可以觀測土石壩、堤防、巖土邊坡、建筑物基坑、地下建筑工程等土體內(nèi)部的水平數(shù)據(jù)。 重力場中的靜態(tài)翻滾試驗 在重力場+lg范圍內(nèi),用多點法翻滾試驗的方法對加速度計輸入不同的加速度, 讀取相應(yīng)的輸出值,可求得加速度計的靜態(tài)數(shù)學模型的系數(shù)及閾值和分辨率。 石英撓性加速度計在重力場中的翻滾測試,可分為兩點法、四點法、六點法和十 二點法等五種方法,這些方法由于各自的方案和處理結(jié)果有較大的區(qū)別,因此在工程 應(yīng)用中各有各的用途。