常用加速度計的基本原理及工作特點

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

2、度慣性力質(zhì)量塊中心位移常用加速度計常用加速度計 1、重錘式加速度計、重錘式加速度計2、液浮擺式加速度計、液浮擺式加速度計3、撓性擺式加速度計、撓性擺式加速度計4、振弦式加速度計、振弦式加速度計5、微機(jī)械加速度計、微機(jī)械加速度計6、擺式積分陀螺加速度計、擺式積分陀螺加速度計常用加速度計的工作原理常用加速度計的工作原理 及工作特點及工作特點（）、重錘式加速度計）、重錘式加速度計 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，阻尼器的作用是給重錘的運動引入阻力，消除重錘運動過程中的振蕩。敏感軸與彈體的某一個軸平行，來測量導(dǎo)彈飛行時沿該軸產(chǎn)生的加速度。 工作特點：（二）、液浮式加速度計（二）、液浮式加速度計 慣性體繞旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生慣性力矩 Ma= Lma轉(zhuǎn)動角度,傳感器輸出電壓信號UU = ku放大器輸出電流信號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： （1）擺組件放在一個浮子內(nèi)，浮液產(chǎn)生的浮力能卸除浮子擺組件對軸承的負(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中，同時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）浮液的粘性對擺組件有阻尼作用，能減小動態(tài)誤差，提高抗振動和抗沖擊的能力。 （三）、撓性擺式加速度計（三）、撓性擺式加速度計 撓性擺式加速度計的工作原理與液浮擺式加速度計相類似，同樣是由力矩再平衡回路所產(chǎn)生的力矩來平衡加速度所引起的慣性力矩。撓性擺式加速度計與液浮加速度計的主要區(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： 這類加速度計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，可以改善儀表動態(tài)特性和提高抗震動、抗沖擊能力。干式加速度計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時間，但精度比充油式低。 （四）、振弦式加速度計（四）、振弦式加速度計 工作特點： 由于弦絲張力受材料特性和溫度影響，因此，這種加速度計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)械加速度計微機(jī)械加速度計 微機(jī)械加速度計又稱硅加速度計，它感測加速度的原理與一般的加速度計相同。微機(jī)械加速度計分為壓阻式、電容式、靜電力平衡式和石英振梁式。電容式微加速度計 硅制檢測質(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，檢測質(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，從而提供一個正比于輸入加速度的輸出信號。 （六）、擺式陀螺加速度計（六）、擺式陀螺加速度計 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，就可以用陀螺儀來測量運載體的線加速度。由于這種加速度計能承受（測量）大的加速度，一般具有大的加速度的運載體都使用這種擺式陀螺加速度計。 遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的慣性系統(tǒng)中就常采用這類加速度計。 加速度計應(yīng)用加速度計應(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，它能夠分別測量X、Y、Z三個方面的加速度值，X方向值的大小代表手機(jī)水平移動，Y方向值

7、的大小代表手機(jī)垂直移動，Z方向值的大小代表手機(jī)的空間垂直方向，天空的方向為正，地球的方向為負(fù)，然后把相關(guān)的加速度值傳輸給操作系統(tǒng)，通過判斷其大小變化，就能知道同時玩微信的朋友。 加速度計應(yīng)用加速度計應(yīng)用汽車安全汽車安全 加速度傳感器可以用于汽車安全氣囊、 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，加速度計的快速反應(yīng)非常重要。安全氣囊應(yīng)在什么時候彈出要迅速確定，所以加速度計必須在瞬間做出反應(yīng)。通過采用可迅速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)而不是振動不止的傳感器設(shè)計可以縮短器件的反應(yīng)時間。其中，壓阻式加速度傳感器由于在汽車工業(yè)中的廣泛應(yīng)用而發(fā)展最快。 加速度計應(yīng)用加速度計應(yīng)用計步器功能計步器功能 加速度傳感器可以檢測交流信號以及物體的振動，人在走動的時候會產(chǎn)生一定規(guī)律性的振動，而加速度傳感器可以檢測振動的過零點，從而計算出人所走的步或跑步所走的步數(shù)，從而計算出人所移動的位移。并且利用一定的公式可以計算出卡路里的消耗。 加速度計應(yīng)用加速度計應(yīng)用 計步器功能計