【廣告】
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致石英擺片撓性梁的斷裂,磁感應強度容易受時間、溫度等環(huán)境因素的影響導致測量產(chǎn)生不穩(wěn)定性現(xiàn)象。石英撓性加速度計的兩部分關鍵技術:一方面根據(jù)石英擺片進行了受力計算和有限元應力分析,改進了石英擺片的結構,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強度及電磁力的大小。
對加速度計的測試通常采用基于PC104總線的測試系統(tǒng),或者基于PXI總線技術的測試系統(tǒng)。前者的優(yōu)點在于,能同時進行多通道測量,測量速度快,容易實現(xiàn)加速度計的動態(tài)誤差系數(shù)標定;后者優(yōu)點在于通用性強,模塊化程度高,軟件編程兼容性好。但是兩者都存在一定的缺點:基于PC104總線的測試方案需要采用高精度的模數(shù)轉換板,并且要增加相關的信號調(diào)理電路;而基于PXI總線技術的測試方案成本較高。目前,隨著總線技術的日趨成熟,由于接口編程方便、開發(fā)使用靈活,CPIB通用接口總線成為了目前應用較為廣泛的測試總線?;谏鲜鲈颍瑸橛行岣邷y試效率和自動化水平,設計采用基于GPIB總線的加速度計自動化測試系統(tǒng)。
石英撓性加速度傳感器的性能指標;測量精度高,重復性佳,開環(huán)石英撓性加速度計可靠性高體積小,重量輕寬壓供電,功耗低。模擬電信號輸出技術指標技術性能量程±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標度因數(shù)(K1)1.2~1.46mA/g 。此石英撓性加速度計的使用場景、飛機、艦艇、戰(zhàn)車、水下等制導系統(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、馬赫數(shù)傳感器、里程計等。石英撓性加速度計是目前慣性技術領域中應用廣、發(fā)展快的慣性器件。在工作環(huán)境溫度恒定條件下,石英撓性加速度計測量精度較高。但由于結構不完善,當工作環(huán)境溫度變化或者自身工作發(fā)熱時將導致其零偏和刻度因數(shù)不穩(wěn)定,進而影響慣導系統(tǒng)精度。針對溫度變化影響石英撓性加速度計測量精度問題,國內(nèi)外眾多學者從控制工作環(huán)境溫度、進行溫度補償及改善工藝技術等方面已作了大量的研究,但對于石英撓性加速度計熱-結構變形的研究還不夠深入。