加速度计
出色的偏差稳定性良好的环境性能(冲击,振动和温度)低成本低压模拟输出过流保护LCC48集成温度传感器[1]:根据IEEE 1293-1998 12.3.8在20°C下测量48小时;测量前稳定1小时。
[2]:1年稳定性根据IEEE 528-2001定义:上电/上电,存储在-55°C和85°C,T周期在-40°C~125°C,-55° C~85°C关闭电气干扰,振动和冲击。
[3]:温度系数在-40~20°C范围内,输出性能在此范围内呈线性。
[4]:带宽定义为灵敏度降低小于3 dB的频率范围。
闭环液体浮动摆式加速度计的工作原理是,当仪器壳体沿输入轴加速时,由于惯性,检测质量围绕输出轴旋转,并且传感元件将该旋转角度转换为电信号,这被放大了。
馈送到扭矩装置形成闭环。
由扭矩装置产生的反馈扭矩与检测质量所经受的惯性矩平衡。
传递给扭矩装置的电信号(电流的大小或每单位时间的脉冲数)用于测量加速度的大小和方向。
摆锤组件放置在浮子中,由浮动流体产生的浮力可以消除浮子摆锤组件在宝石轴承上的载荷,减小支撑摩擦力矩,提高仪器的精度。
浮动液体不能作为固定轴。
因此,在高精度摆式加速度计中,磁悬浮方法也用于将卸载的浮子摆动组件悬挂在中心位置,使其不与支撑件接触,进一步消除了摩擦力矩。
浮子的粘度对摆锤组件具有阻尼作用,这减少了动态误差并改善了抗振动和抗冲击性。
波纹管用于补偿由浮子温度引起的体积变化。
为了保持浮动液体的比重和粘度基本不变,为了保证仪表的稳定性能,通常需要严格的温度控制装置。
灵活的摆锤加速度计摆锤加速度计具有灵活的支撑。
摆组件通过两个柔性杆连接到仪器壳体。
柔性杆绕输出轴的弯曲刚度非常低,而其他方向的刚度很高。
其基本工作原理类似于液体浮动摆式加速度计。
该系统具有高增益伺服放大器,可使摆锤组件在零附近工作。
这样,柔性杆的弯曲小,引入的弹性力矩也小,使仪器可以达到很高的精度。
这些加速度计有油浸和干式两种版本。
充油内部充满高粘度液体作为阻尼液,以改善仪器的动态特性,并提高其抗振动和抗冲击性。
干式加速度计使用电磁阻尼或气膜阻尼来促进小型化,降低成本并缩短启动时间,但精度低于充油。
振弦式加速度计由两个相同的琴弦支撑的线性加速度计。
两根弦在永磁体的气隙磁场中同样正弦振动。
弦的振动频率与弦张力的平方根成比例。
当没有加速度时,两个弦的张力相等,振动频率相等,并且频率差等于零。
当沿输入轴有加速度时,作用在检测质量上的惯性力会增加一根弦的张力并增加振动频率;而另一根弦的张力减小,振动频率减小。
仪表配有频率控制装置,以保持两个琴弦的振动频率之和不变。
两个弦的振动频率之间的差异与输入加速度成比例。
差频由检测电路转换成脉冲信号,脉冲频率与加速度成正比,脉冲总数与速度成正比,因此仪表也是一个完整的加速度计。
弦张力受材料特性和温度的影响很大,因此需要精确的温度控制装置和弦张力调节机构。
摆式集成陀螺仪加速度计一种使用双自由度陀螺仪测量加速度的仪表,旋转轴上有一定的摆锤。
陀螺转子的质心偏离内环轴,形成摆。
如果转子不旋转,则陀螺仪组件部分基本上是摆锤加速度计。
当沿输入轴(即陀螺仪的外环轴)有加速度时,摆动输出轴(即内环轴)旋转,使轴上的角度传感器输出信号被放大并送入外圈轴力矩电机,强制陀螺仪组件围绕外圈轴线移动,并在内圈轴上产生陀螺力矩。
它与转动惯量平衡,使角度传感器保持接近零。
围绕外环轴旋转的陀螺仪部件的角速度与输入加速度成比例,并且旋转角的大小是输入加速度的积分,即速度值。
脉冲输出装置通常安装在外环轴上,以获得加速度计测量的加速度和速度信息:脉冲频率代表加速度;脉冲总数代表速度。
该加速度计通过陀螺力矩平衡转动惯量。
它可以在很大范围内保持高测量精度,但结构复杂,庞大且昂贵。
惯性测量:惯性测量系统:IMU,AHRS;航空;无人机;陆地导航;钻井方向(油气)倾斜测量:机车;运输;