常用加速度计的基本原理及工作特点

常用加速度计的基本原理

及工作特点

汇报人：单凤敏学号：2120120967加速度计概述1基本原理及工作特点2加速度计概述概念介绍：

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。

加速度计的一般结构：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，这个轴常称为输入轴或敏感轴。

加速度计的力学模型加速度惯性力质量块中心位移

常用加速度计

1、重锤式加速度计

2、液浮摆式加速度计

3、挠性摆式加速度计

4、振弦式加速度计

5、微机械加速度计

6、摆式积分陀螺加速度计

常用加速度计的工作原理

及工作特点

（—）、重锤式加速度计

基座加速度a弹簧的回复力Ft=KΔs质量块加速度a′,a=a′。根据牛顿定律

Ft=ma′

因此a=a′=Ft/m=KΔs/m

即a=k′Δs

式中k′=K/m。重锤式加速度计结构示意图

导弹发射后，锁定装置解锁，使重锤能够活动，阻尼器的作用是给重锤的运动引入阻力，消除重锤运动过程中的振荡。敏感轴与弹体的某一个轴平行，来测量导弹飞行时沿该轴产生的加速度。

工作特点：（二）、液浮式加速度计

惯性体绕旋转轴产生惯性力矩

Ma=Lma转动角度θ,传感器输出电压信号UU=kuθ放大器输出电流信号II=kiU

力矩器产生的力矩Mk

Mk=kmI=kmkiU

=kmkikuθ

Mk=MakmI=Lma则I=Lma/kmMk=kmI=kmkiU=kmkikuθ

工作特点：

（1）摆组件放在一个浮子内，浮液产生的浮力能卸除浮子摆组件对轴承的负载，减小支撑磨擦力矩，提高仪表的精度。（2）浮液不能起定轴作用，因此在高精度摆式加速度计中，同时还采用磁悬浮方法把已经卸荷的浮子摆组件悬浮在中心位置，使它与支撑脱离接触，进一步消除磨擦力矩。（3）浮液的粘性对摆组件有阻尼作用，能减小动态误差，提高抗振动和抗冲击的能力。

（三）、挠性摆式加速度计

挠性摆式加速度计的工作原理与液浮摆式加速度计相类似，同样是由力矩再平衡回路所产生的力矩来平衡加速度所引起的惯性力矩。挠性摆式加速度计与液浮加速度计的主要区别在于它的摆组件不是悬浮在液体中，而是弹性地连接在挠性支承上，挠性支承消除了轴承的摩擦力矩。工作特点：这类加速度计有充油式和干式两种。充油式的内部以高粘性液体作为阻尼液体，可以改善仪表动态特性和提高抗震动、抗冲击能力。干式加速度计采用电磁阻尼或空气膜阻尼，便于小型化、降低成本和缩短启动时间，但精度比充油式低。

（四）、振弦式加速度计

工作特点：

由于弦丝张力受材料特性和温度影响，因此，这种加速度计需要有恒温控制装置和弦丝张力调节机构。

（五）、微机械加速度计

微机械加速度计又称硅加速度计，它感测加速度的原理与一般的加速度计相同。微机械加速度计分为压阻式、电容式、静电力平衡式和石英振梁式。

电容式微加速度计硅制检测质量由单挠性臂或双挠性臂支撑，在挠性臂处采用离子注入法形成压敏电阻。当有加速度a输入时，检测质量受惯性力F作用产生偏转，并在挠性臂上产生应力，使压敏电阻的电阻值发生变化，从而提供一个正比于输入加速度的输出信号。

（六）、摆式陀螺加速度计利用在某些陀螺仪的自转轴上加偏心质量起到摆的作用，就可以用陀螺仪来测量运载体的线加速度。由于这种加速度计能承受（测量）大的加速度，一般具有大的加速度的运载体都使用这种摆式陀螺加速度计。远程战略导弹的惯性系统中就常采用这类加速度计。

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