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加速度计原理
擎维电气   2017-11-17 11:20 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

1. —简介

  加速度计是测量运载体线加速度的仪表。在飞行控制系统中,加速度计是重要的动态特性校正元件。在惯性导航系统中,高精度的加速度计是最基本的敏感元件之一。在各类飞行器的飞行试验中,加速度计是研究飞行器颤振和疲劳寿命的重要工具。

2. —组成

  加速度计由检测质量(也称敏感质量)、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动,该轴被称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时,根据牛顿定律,具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。

  加速度计与壳体之间将产生相对运动,使弹簧变形,于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平衡时,检测质量与壳体之间便不再有相对运动,这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号,以供输出。加速度计本质上是一个一自由度的振荡系统,须采用阻尼器来改善系统的动态品质。

3. —工作原理

  加速度计是根据压电效应的原理来工作的。 所谓的压电效应就是"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为“正压电效应”。

  加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的;另一种就是线加速度计,下面分别介绍两种加速度计的原理:

  角加速度计的原理类似加速度计,它的外盒装在转动物体上,由于角加速度,在参考质量上产生切向动载荷,可输出与切向加速度或角加速度大小成比例的信号。随被测运动物体和测量要求的不同,加速度计有各种原理和实现方式。如在飞行器上,有按陀螺原理设计的陀螺加速度仪等。

  线加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(惯性力)/M(质量)。我们只需要测量F即可得到加速度。

 

 

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