石英加速度計(jì)規(guī)格是航天背后的英雄

   隨著“天舟”發(fā)射任務(wù)的順利完成，重要部件石英撓性加速度計(jì)的“功勞簿”上又增添了濃墨重彩的一筆，石英加速度計(jì)規(guī)格準(zhǔn)確對(duì)接提供了重要技術(shù)保證。從“神舟一號(hào)”到“神舟七號(hào)”，石英撓性加速度計(jì)成功為飛船返回艙提供了準(zhǔn)確的測(cè)量；從“神舟八號(hào)”到“神舟十一號(hào)”，作為石英撓性加速度計(jì)組合的核心器件，石英撓性加速度計(jì)身兼數(shù)職，為交會(huì)對(duì)接提供速度增量測(cè)量、為飛船姿態(tài)控制提供微重力測(cè)量、為飛船返回艙提供速度測(cè)量等；在已經(jīng)完成的嫦娥3號(hào)飛行任務(wù)和即將開展的嫦娥5號(hào)飛行任務(wù)中，它都是不可或缺的重要產(chǎn)品，以其穩(wěn)定的表現(xiàn)提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。眾所周知，在嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器8天的太空之旅中，主要包含地月轉(zhuǎn)移變軌、月球近旁轉(zhuǎn)向、環(huán)月軌道保持、月地轉(zhuǎn)移變軌和以接近第二宇宙速度（11。石英撓性加速度計(jì)是一種通過(guò)敏感石英擺片相對(duì)位置變化來(lái)檢測(cè)加速度的精密慣性傳感器，石英撓性加速度計(jì)按其應(yīng)用分為：船用，航空航天用，車載等。主要有：QA-3000，QA-2000，INN-202，INN-203，INN-204等。廊坊市航新儀器儀表有限公司石英撓性加速度計(jì)已經(jīng)形成了系列化產(chǎn)品，石英加速度計(jì)規(guī)格產(chǎn)品類型從航天器微重力測(cè)量用的的μg級(jí)GJN-06A-I加速度計(jì)，到石油鉆井用低成本、抗惡劣環(huán)境型GJN-06K加速度計(jì)，多達(dá)十幾種，廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、軍械、石油、巖土工程等諸多領(lǐng)域，為各類系統(tǒng)的導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、調(diào)平、監(jiān)測(cè)等提供信號(hào)。

廊坊市航新儀器儀表有限公司為了解決石英加速度計(jì)規(guī)格信號(hào)干擾的問(wèn)題，同時(shí)濾掉三種形式的干擾，研制了一款石英加速度計(jì)輸出濾波器，在電氣組成上充分考慮了這三種干擾對(duì)輸出的影響，并有針對(duì)的處理，主要由RFI 濾波、儀表放大器、三倍放大二階低通濾波器和零位補(bǔ)償電路等組成。其中，由于內(nèi)部電阻器幫助把儀表放大器的輸入電路與外部信號(hào)源隔離使得RFI濾波除了提供對(duì) RFI 抑制，還提供附加的輸入過(guò)載保護(hù)，消除射頻干擾，以穩(wěn)定輸出零位；儀表放大器用來(lái)消除共模干擾；二階有源低通濾波器（截止頻率客戶設(shè)置）用來(lái)消除差模干擾；零位補(bǔ)償電路主要是對(duì)濾波器零位進(jìn)行片上修正，確保加速度計(jì)的K0項(xiàng)輸出不引入新的誤差。除了調(diào)制和解調(diào)之外，振蕩信號(hào)還可以通過(guò)諧振頻率的變化在溫度補(bǔ)償目的中受益，諧振頻率受到環(huán)境溫度的影響。此外，管芯選型充分考慮了寬溫域要求，采用航晶成熟的耐高溫厚膜工藝，在一個(gè)10.3×10.3×2.6mm的高溫共燒陶瓷殼體中實(shí)現(xiàn)，截止頻率、環(huán)路增益、零位均可調(diào)，具有高溫可靠性高，應(yīng)用靈活等特點(diǎn)。廊坊市航新儀器儀表有限公司石英加速度計(jì)規(guī)格產(chǎn)品具有體積小、重量輕、功耗小、信號(hào)數(shù)字化等特點(diǎn)，涉及機(jī)械加工學(xué)、電子技術(shù)學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)、微電路數(shù)字化集成、特種加工工藝等技術(shù)。

石英撓性加速度計(jì)軛鐵由溫度系數(shù)低，導(dǎo)磁性能好的軟磁材料組成。兩磁鋼軸向充磁后，在結(jié)構(gòu)上強(qiáng)行磁極對(duì)頂固定，互為對(duì)方的反向磁片，在間隙間形成均勻磁場(chǎng)。按（（ＧＪＢｌ０３７Ａ．２００４單軸擺式伺服線加速度計(jì)試驗(yàn)方法》，加速度計(jì)的簡(jiǎn)化的模型方程為Ｅ＝Ｋｉ｛Ｋｏ七ａｔ＋Ｋ２ｎ七６毋ｐ＋６，ｎｏ｝０２－６１式中巨二加速度計(jì)輸出，單位為伏特（Ｖ），毫安（ｍＡ），脈沖數(shù)每秒（Ｓ。當(dāng)有加速度a輸入時(shí)，由撓及力矩線圈組成的敏感質(zhì)量塊相對(duì)平衡位置運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生慣性力Fa或慣性力矩，然后通過(guò)換能器將此機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)伺服放大器變成電流信號(hào)，電流信號(hào)被饋送到處于恒定磁場(chǎng)中的力矩器而產(chǎn)生反饋力Foc或反饋力矩Moc，與輸入加速度引起的慣性力Fa或慣性力矩相平衡，直到再次恢復(fù)到平衡位置。廊坊市航新儀器儀表有限公司其前身華航精密機(jī)械廠隸屬于北華航天工業(yè)學(xué)院。主要生產(chǎn)石英撓性加速度計(jì)，同時(shí)開發(fā)民用撓性加速度計(jì)產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的加工能力和豐富的組裝經(jīng)驗(yàn)?？商峁y(cè)斜儀成套設(shè)備，廊坊市航新儀器儀表有限公司凝聚了一批經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)過(guò)硬和干勁十足的中青年專業(yè)技術(shù)人才。我們根據(jù)用戶需求，可在航空、航天、航海、車載、工控等多個(gè)領(lǐng)域承接工程項(xiàng)目，為客戶提供高效的解決方案。我們擁有完善的質(zhì)量保證體系及嚴(yán)格的產(chǎn)品檢驗(yàn)制度，每一件售出石英加速度計(jì)規(guī)格產(chǎn)品都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，力求為用戶提供完全合格的產(chǎn)品以及的售后服務(wù)，完全消除客戶的后顧之憂。

石英撓性加速度計(jì)原理及性能

石英撓性加速度計(jì)用來(lái)測(cè)量沿其輸入軸作用的常值和低頻加速度。當(dāng)沿加速度計(jì) 的輸入軸有加速度ａ，作用時(shí)，擺質(zhì)量發(fā)生位置變化，終產(chǎn)生的電磁力矩有使擺質(zhì)量 回到原來(lái)位置的傾向，直到與慣性力矩平衡。使用該方法時(shí)，由慣性測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)提供多個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)位置，這樣可以給每個(gè)石英撓性加速度計(jì)提供不同的重力加速度輸入，在每一個(gè)位置采集石英撓性加速度計(jì)的輸出，此次可以標(biāo)定出石英撓性加速度計(jì)的參數(shù)。在力平衡狀態(tài)下，測(cè)量流過(guò)采樣電阻的 電流，便可以得到加速度計(jì)所測(cè)量的加速度數(shù)值。 通過(guò)石英撓性加速度計(jì)工作原理的公式推導(dǎo)，得出石英撓性加速度計(jì)的電流標(biāo)度 因數(shù)與檢測(cè)質(zhì)量擺的質(zhì)量ｍ、質(zhì)量中心至撓性樞軸的距離Ｌ和力矩器的力矩系數(shù)Ｋ 有關(guān)系，為后續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)研究奠定了理論基礎(chǔ)。石英撓性加速度計(jì)用于載體的微重力測(cè)量系統(tǒng)和慣導(dǎo)系統(tǒng)中，并可用于的靜態(tài)角度測(cè)量系統(tǒng)中。 石英加速度計(jì)規(guī)格，用于各種物體的姿態(tài)測(cè)量和導(dǎo)航。石英撓性加速度計(jì)用于有空間限制的運(yùn)動(dòng)物體的加速度測(cè)量系統(tǒng)中。石英加速度計(jì)規(guī)格精度較高，量程較大，抗振能力強(qiáng)。