常用加速度計(jì)的基本原理及工作特點(diǎn)

1、常用加速度計(jì)介紹常用加速度計(jì)介紹 加速度計(jì)概加速度計(jì)概述述1基本原理及工作特點(diǎn)基本原理及工作特點(diǎn)23 應(yīng)用應(yīng)用加速度計(jì)概述加速度計(jì)概述概念介紹概念介紹： 加速度計(jì)是測(cè)量運(yùn)載體線加速度的儀表。在飛行控制系統(tǒng)中，加速度計(jì)是重要的動(dòng)態(tài)特性校正元件。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，高精度的加速度計(jì)是最基本的敏感元件之一。在各類(lèi)飛行器的飛行試驗(yàn)中，加速度計(jì)是研究飛行器顫振和疲勞壽命的重要工具。 加速度計(jì)的一般結(jié)構(gòu)：加速度計(jì)的一般結(jié)構(gòu)： 加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量（也稱(chēng)敏感質(zhì)量）、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。檢測(cè)質(zhì)量受支承的約束只能沿一條軸線移動(dòng)，這個(gè)軸常稱(chēng)為輸入軸或敏感軸。 加速度計(jì)的力學(xué)模型加速度計(jì)的力學(xué)模型加速

2、度慣性力質(zhì)量塊中心位移常用加速度計(jì)常用加速度計(jì) 1、重錘式加速度計(jì)、重錘式加速度計(jì)2、液浮擺式加速度計(jì)、液浮擺式加速度計(jì)3、撓性擺式加速度計(jì)、撓性擺式加速度計(jì)4、振弦式加速度計(jì)、振弦式加速度計(jì)5、微機(jī)械加速度計(jì)、微機(jī)械加速度計(jì)6、擺式積分陀螺加速度計(jì)、擺式積分陀螺加速度計(jì)常用加速度計(jì)的工作原理常用加速度計(jì)的工作原理 及工作特點(diǎn)及工作特點(diǎn)（）、重錘式加速度計(jì)）、重錘式加速度計(jì) 基座加速度 a彈簧的回復(fù)力Ft= Ks質(zhì)量塊加速度a, a =a。根據(jù)牛頓定律 Ft= ma 因此a = a= Ft/m = Ks/m 即 a = ks 式中 k=K/m。重錘式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖 導(dǎo)彈發(fā)射后，鎖定裝置解鎖

3、，使重錘能夠活動(dòng)，阻尼器的作用是給重錘的運(yùn)動(dòng)引入阻力，消除重錘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的振蕩。敏感軸與彈體的某一個(gè)軸平行，來(lái)測(cè)量導(dǎo)彈飛行時(shí)沿該軸產(chǎn)生的加速度。 工作特點(diǎn)：（二）、液浮式加速度計(jì)（二）、液浮式加速度計(jì) 慣性體繞旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生慣性力矩 Ma= Lma轉(zhuǎn)動(dòng)角度,傳感器輸出電壓信號(hào)UU = ku放大器輸出電流信號(hào)II = kiU 力矩器產(chǎn)生的力矩Mk Mk= kmI = kmkiU = kmkiku Mk= MakmI = Lma則 I = Lma/kmMk= kmI = kmkiU = kmkiku 工作特點(diǎn)： （1）擺組件放在一個(gè)浮子內(nèi)，浮液產(chǎn)生的浮力能卸除浮子擺組件對(duì)軸承的負(fù)載，減小支撐磨擦力矩，

4、提高儀表的精度。 （2）浮液不能起定軸作用，因此在高精度擺式加速度計(jì)中，同時(shí)還采用磁懸浮方法把已經(jīng)卸荷的浮子擺組件懸浮在中心位置，使它與支撐脫離接觸，進(jìn)一步消除磨擦力矩。 （3）浮液的粘性對(duì)擺組件有阻尼作用，能減小動(dòng)態(tài)誤差，提高抗振動(dòng)和抗沖擊的能力。 （三）、撓性擺式加速度計(jì)（三）、撓性擺式加速度計(jì) 撓性擺式加速度計(jì)的工作原理與液浮擺式加速度計(jì)相類(lèi)似，同樣是由力矩再平衡回路所產(chǎn)生的力矩來(lái)平衡加速度所引起的慣性力矩。撓性擺式加速度計(jì)與液浮加速度計(jì)的主要區(qū)別在于它的擺組件不是懸浮在液體中，而是彈性地連接在撓性支承上，撓性支承消除了軸承的摩擦力矩。 工作特點(diǎn)： 這類(lèi)加速度計(jì)有充油式和干式兩種。充油式

5、的內(nèi)部以高粘性液體作為阻尼液體，可以改善儀表動(dòng)態(tài)特性和提高抗震動(dòng)、抗沖擊能力。干式加速度計(jì)采用電磁阻尼或空氣膜阻尼，便于小型化、降低成本和縮短啟動(dòng)時(shí)間，但精度比充油式低。 （四）、振弦式加速度計(jì)（四）、振弦式加速度計(jì) 工作特點(diǎn)： 由于弦絲張力受材料特性和溫度影響，因此，這種加速度計(jì)需要有恒溫控制裝置和弦絲張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 （五）、（五）、微機(jī)械加速度計(jì)微機(jī)械加速度計(jì) 微機(jī)械加速度計(jì)又稱(chēng)硅加速度計(jì)，它感測(cè)加速度的原理與一般的加速度計(jì)相同。微機(jī)械加速度計(jì)分為壓阻式、電容式、靜電力平衡式和石英振梁式。電容式微加速度計(jì) 硅制檢測(cè)質(zhì)量由單撓性臂或雙撓性臂支撐，在撓性臂處采用離子注入法形成壓敏電阻。當(dāng)有加速

6、度a輸入時(shí)，檢測(cè)質(zhì)量受慣性力F作用產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，并在撓性臂上產(chǎn)生應(yīng)力，使壓敏電阻的電阻值發(fā)生變化，從而提供一個(gè)正比于輸入加速度的輸出信號(hào)。 （六）、擺式陀螺加速度計(jì)（六）、擺式陀螺加速度計(jì) 利用在某些陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸上加偏心質(zhì)量起到擺的作用，就可以用陀螺儀來(lái)測(cè)量運(yùn)載體的線加速度。由于這種加速度計(jì)能承受（測(cè)量）大的加速度，一般具有大的加速度的運(yùn)載體都使用這種擺式陀螺加速度計(jì)。 遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的慣性系統(tǒng)中就常采用這類(lèi)加速度計(jì)。 加速度計(jì)應(yīng)用加速度計(jì)應(yīng)用智能產(chǎn)品智能產(chǎn)品 微信的“搖一搖”功能。我們手機(jī)里面集成的加速度傳感器，它能夠分別測(cè)量X、Y、Z三個(gè)方面的加速度值，X方向值的大小代表手機(jī)水平移動(dòng)，Y方向值

7、的大小代表手機(jī)垂直移動(dòng)，Z方向值的大小代表手機(jī)的空間垂直方向，天空的方向?yàn)檎?，地球的方向?yàn)樨?fù)，然后把相關(guān)的加速度值傳輸給操作系統(tǒng)，通過(guò)判斷其大小變化，就能知道同時(shí)玩微信的朋友。 加速度計(jì)應(yīng)用加速度計(jì)應(yīng)用汽車(chē)安全汽車(chē)安全 加速度傳感器可以用于汽車(chē)安全氣囊、 防抱死系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)等安全性能方面。 在安全應(yīng)用中，加速度計(jì)的快速反應(yīng)非常重要。安全氣囊應(yīng)在什么時(shí)候彈出要迅速確定，所以加速度計(jì)必須在瞬間做出反應(yīng)。通過(guò)采用可迅速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)而不是振動(dòng)不止的傳感器設(shè)計(jì)可以縮短器件的反應(yīng)時(shí)間。其中，壓阻式加速度傳感器由于在汽車(chē)工業(yè)中的廣泛應(yīng)用而發(fā)展最快。 加速度計(jì)應(yīng)用加速度計(jì)應(yīng)用計(jì)步器功能計(jì)步器功能 加速度傳感器可以檢測(cè)交流信號(hào)以及物體的振動(dòng)，人在走動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定規(guī)律性的振動(dòng)，而加速度傳感器可以檢測(cè)振動(dòng)的過(guò)零點(diǎn)，從而計(jì)算出人所走的步或跑步所走的步數(shù)，從而計(jì)算出人所移動(dòng)的位移。并且利用一定的公式可以計(jì)算出卡路里的消耗。 加速度計(jì)應(yīng)用加速度計(jì)應(yīng)用 計(jì)步器功能計(jì)