石英挠性摆式加速度计及其发展现状石英挠性摆式加速度计作为力反馈摆式加速度计的-种, 是在液浮摆式加速度计的基础上发展起来的,两者的区别主要在于石英挠性加速度计的检测质量不是浮动的,而是弹性地连接在挠性梁支撑上,引入了弹性力矩,加速度计,因此这种加速度计精度更高、抗千扰能力强、测量范围大、过载能力强。挠性材料的性能直接影响到加速度计的性能。可以作为挠性摆的材料主要有金属和石英两种,传统的液浮摆式加速度计摆片采用金属材料,而石英的热膨胀系数则比钢小的多,材料性能优于金属。且石英耐疲劳强度高,材料本身滞后小,很适合于作为加速度计的摆片。
加速计种类有两种类型的压电加速度计(振动传感器)。一种类型是“高阻抗”电荷输出加速度计。在此类型的加速度计中,压电晶体产生的电荷直接连接到测量仪器。电荷输出需要研究机构中常见的特殊容器和仪器。此类型的加速度计还在无法使用低阻抗型号的高温应用(gt;120C)中使用。
第二种类型的加速度计是低阻抗输出加速度计。低阻抗加速度计将电荷加速度计作为其前端,但通过微型内置微电路和FET晶体管将该电荷转换成低电阻电压,从而轻松地与标准仪器连接。此类型的加速度计在工业中常用。像ACC-PS1这样的加速度计电源,可为18至24V @ 2mA恒定电流的微电路供电,挠性加速度计,并消除直流偏置电平,它们通常产生高达 /- 5V的零基输出信号,具体取决于加速度计的mV/g等级。所有OMEGA(R)加速度计均为此低阻抗类型。
加速度是一种用来反映物体在运动过程中的速度变化状态的物理量,其无法直接测量,当前的加速度传感器(加速度计)采用间接测量以及力的平衡等技术来获取物体的加速度。加速度传感器的工作原理基于牛顿第二运动定律:作用于物体上的力等于该物体的质量乘以加速度。因此加速度传感器的输出反映的是传感器中的敏感摆件在整个空间中所受的合力,主要包括惯性力和地心引力。当物体在空间中运动时,传感器能够实时的获得物体的加速度,对加速度计进行一次积分可以获得物体的瞬时速度,再对速度进行积分可获得物体的相对位置,利用这个三个参数,三轴加速度计,则可以描绘出物体的运动轨迹,为物体的运动方向修正提供技术手段。石英挠性加速度传感器的主要有3个重要的部分:石英摆片组件、电容式传感器以及伺服控制系统。根据牛顿第二运动定律,依据力平衡系统,推算出石英摆片所受的力,结合摆片的质量得到运动载体的加速度。
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