加速度計(jì)分類(lèi)方法,主要性能指標(biāo)及其意義.

1、加速度計(jì)分類(lèi)方法，主要性加速度計(jì)分類(lèi)方法，主要性能指標(biāo)及其意義能指標(biāo)及其意義 吳紓婕基本概念回顧基本概念回顧加速度計(jì)的幾種分類(lèi)方法加速度計(jì)的幾種分類(lèi)方法典型加速度計(jì)介紹典型加速度計(jì)介紹加速度計(jì)性能指標(biāo)及其意義加速度計(jì)性能指標(biāo)及其意義一一.基本概念回顧基本概念回顧加速度計(jì)的力學(xué)模型彈簧質(zhì)量系統(tǒng)殼體彈簧質(zhì)量塊 加速度計(jì)測(cè)量加速度。 加速度這個(gè)物理量是難以直接測(cè)量的，目前人們是通過(guò)測(cè)量（檢測(cè)）相應(yīng)的力來(lái)間接測(cè)量加速度。 mg+ma+F=0 g+a+f=0 f=-g-a f稱(chēng)為比力，加速度計(jì)就是用反饋的約束力來(lái)測(cè)量地球的引力和物體的運(yùn)動(dòng)加速度，在測(cè)量值里除去引力，就得到需要測(cè)量的加速度a，所以加速度計(jì)

2、也叫比力計(jì)。二二.加速度計(jì)的分類(lèi)加速度計(jì)的分類(lèi)按慣性檢測(cè)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方式按慣性檢測(cè)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方式按其工作原理分類(lèi)按其工作原理分類(lèi)按對(duì)其檢測(cè)方式按對(duì)其檢測(cè)方式按其使用的信號(hào)傳感器的類(lèi)別按其使用的信號(hào)傳感器的類(lèi)別 1 按慣性檢測(cè)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)，可分為線加按慣性檢測(cè)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)，可分為線加速度計(jì)和擺式加速度計(jì)。速度計(jì)和擺式加速度計(jì)。擺式加速度計(jì)的力學(xué)模型擺式加速度計(jì)的力矩平衡原理擺式加速度計(jì) 在擺式加速度計(jì)中，檢測(cè)質(zhì)量做成擺錘，如單擺一樣，它可繞支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其基本結(jié)構(gòu)原理如上圖。它的工作原理如下。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體有沿Z軸負(fù)向加速度時(shí)，檢測(cè)質(zhì)量擺感受引起的慣性力F=ma，由于擺桿具有長(zhǎng)度，故形成慣

3、性力矩Ma，使擺錘偏離初始位置，并產(chǎn)生角位移；與此同時(shí)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使軸端彈簧變形而產(chǎn)生彈簧力矩Ms ，Ms和Ma 方向相反，又由于擺桿偏離z軸，重力mg形成與彈性力矩方向相同力矩分量，擺錘達(dá)到力矩平衡即穩(wěn)態(tài)。 2 按檢測(cè)方式是否需將所測(cè)加速度由輸出端再反按檢測(cè)方式是否需將所測(cè)加速度由輸出端再反饋到輸入端來(lái)分類(lèi)，有開(kāi)環(huán)加速度計(jì)和閉環(huán)加饋到輸入端來(lái)分類(lèi)，有開(kāi)環(huán)加速度計(jì)和閉環(huán)加速度計(jì)兩類(lèi)。速度計(jì)兩類(lèi)?；顒?dòng)部件信號(hào)傳感器放大器被測(cè)加速度輸出電量活動(dòng)部件信號(hào)傳感器放大器被測(cè)加速度力發(fā)生器（或力矩器）開(kāi)環(huán)加速度計(jì)原理方框圖閉環(huán)加速度計(jì)原理方框圖開(kāi)環(huán)加速度計(jì)開(kāi)環(huán)加速度計(jì) 開(kāi)環(huán)加速度計(jì)又稱(chēng)簡(jiǎn)單加速度計(jì)或過(guò)載加速

4、度計(jì)，它的測(cè)量系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)的。 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，易小型化，成本較低。 缺點(diǎn)：必須精確的予以校準(zhǔn)，抗干擾能力差，精度較低。 應(yīng)用：精度要求不高的情況下多采用開(kāi)環(huán)加速度計(jì)。閉環(huán)加速度計(jì)閉環(huán)加速度計(jì) 閉環(huán)加速度計(jì)又稱(chēng)力平衡式加速度計(jì)，力反饋加速度計(jì)，帶有補(bǔ)償系統(tǒng)的力加速度計(jì)或伺服加速度計(jì)，它的測(cè)量系統(tǒng)是閉環(huán)的。 優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，精度高，始終工作在零位附近，可以夸大量程。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。 應(yīng)用：大部分慣性導(dǎo)航與制導(dǎo)系統(tǒng)中。加速度計(jì)的分類(lèi)加速度計(jì)的分類(lèi) 3 按其使用的信號(hào)傳感器的類(lèi)別分類(lèi)有電容式加速度計(jì)、半導(dǎo)體壓阻式加速度計(jì)、電感式加速度計(jì)、電位器式加速度計(jì)等。 4 按其工作原理分類(lèi)有

5、振弦式加速度計(jì)、靜電式加速度計(jì)、擺式陀螺加速度計(jì)等等。三三. 典型加速度計(jì)介紹典型加速度計(jì)介紹石英撓性加速度計(jì)陀螺積分加速度計(jì)閉環(huán)液浮擺式加速度計(jì)振弦式加速度計(jì)四四. 加速度計(jì)性能指標(biāo)加速度計(jì)性能指標(biāo)某石英撓性加速度計(jì)性能參數(shù)1. 加速度計(jì)的標(biāo)度因數(shù) 標(biāo)度因數(shù)是指輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比。輸入是加速度，輸出可能是模擬量，如直流電壓。標(biāo)度因數(shù)單位是多少毫伏每g，一般希望標(biāo)度因數(shù)要大一點(diǎn)，有利于信號(hào)傳輸時(shí)提高信噪比。 加速度計(jì)也可能輸出的是脈沖數(shù)，輸入的加速度比例于輸出的脈沖頻率。每一個(gè)脈沖反映了加速度作用下的速度增量，稱(chēng)為脈沖當(dāng)量。把輸出的脈沖累加起來(lái)就成了速度，這時(shí)的加速度計(jì)稱(chēng)為積分式加速度計(jì)。

6、2. 標(biāo)度因數(shù)的線性度和穩(wěn)定性 標(biāo)度因數(shù)的穩(wěn)定性是要求標(biāo)度因數(shù)固定不變，不要受溫度、磁場(chǎng)等環(huán)境因素引起輸出與輸入比值的變化。 標(biāo)度因數(shù)不穩(wěn)定和非線性都會(huì)引起系統(tǒng)的誤差。高精度的加速度計(jì)的標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性和線性度可以做到10-6 10-7g。3. 零偏及零偏的穩(wěn)定性在沒(méi)有加速度輸入時(shí)加速度計(jì)的輸出稱(chēng)為零位偏值。4. 死區(qū)或閾值死區(qū)是指加速度計(jì)沒(méi)有信號(hào)輸出的范圍。閾值是指加速度計(jì)有確切輸出的最小加速度輸入量。高精度加速度計(jì)的閾值達(dá)10-7g。5. 測(cè)量范圍6. 分辨率 分辨率是反映加速度計(jì)測(cè)量靈敏度的標(biāo)志，根據(jù)加速度計(jì)的標(biāo)度因數(shù)，輸入加速度的變化引起相應(yīng)的輸出變化，當(dāng)輸出變化達(dá)到應(yīng)該變化輸出二分之一時(shí)的最小輸入量，定義為分辨率。 高精度的加速