針對航天器自主軌道控制任務對加速度計小量程、高穩(wěn)定性的應用需求,提出了一種基于靜電力平衡的石英撓性加速度計方案.基于整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析,建立了表頭的結(jié)構(gòu)模型并設計了靜電力反饋式的閉環(huán)控制系統(tǒng).通過在控制系統(tǒng)中引入電阻尼補償環(huán)節(jié),避免系統(tǒng)在表頭諧振頻率處振蕩,同時構(gòu)建基于PID控制的校正網(wǎng)絡來提高系統(tǒng)的動態(tài)特性.對閉環(huán)控制系統(tǒng)進行分析,優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)使其具有較高穩(wěn)定性.通過實驗對加速度計性能指標進行了標定.實驗結(jié)果表明:研制的靜電力平衡式石英撓性加速度計的量程為±0. 12 g,零偏穩(wěn)定性達到1. 51μg.石英加速度計主要由表頭、激振電路和測頻電路等組成。其中表頭由阻尼板、金屬擺、力敏感石英梁組成。具有量程大、精度高、抗過載性強、體積小、功耗低、價格廉等特點。

石英撓性加速度計是一種通過敏感石英擺片相對位置變化來檢測加速度的精密慣性傳感器，通過計算可以準確獲得系統(tǒng)的速度和位置，為各類系統(tǒng)的導航、制導、控制、調(diào)平等提供準確的加速度測量信號空間用石英加速度計是以熔融石英玻璃經(jīng)特種加工形成石英撓性擺作為主要結(jié)構(gòu)。石英材料很脆， 石英加速度計在空間振動、沖擊、高低溫變化等惡劣環(huán)境下使用， 容易造成擺片撓性支撐處斷裂。

石英加速度計主要由表頭、激振電路和測頻電路等組成。其中表頭由阻尼板、金屬擺、力敏感石英梁組成。具有量程大、精度高、抗過載性強、體積小、功耗低、價格廉等特點。

物理特性

尺寸:

φ25.4×30 mm

重量

<80 g

工作性能:

量程

± 15 g

分辨率

50μg

零偏

≤|±15|mg

電流標度因數(shù)

2.9±0.5 mA/g

0g 2h 穩(wěn)定性

≤150μg

1g 2h 穩(wěn)定性

零偏溫度系數(shù)

≤|±150|μg/℃

標度因數(shù)溫度系數(shù)

≤|±150| ppm/℃

噪聲(負載840Ω)

≤|±10|mv

電氣特性;

工作電壓范圍

|±12|～|±15|V

工作電流

≤|±20| mA

使用環(huán)境；

工作溫度范圍

-40℃ ~ 120℃

存儲溫度范圍

-50℃ ~ 125℃

振動

20g (20~2000Hz)

沖擊

1000g, 0.5ms, 1/2sin

三軸石英擾性加速度傳感器廠家廣泛用于航空航天導航系統(tǒng)、石油鉆井測斜或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。其主要由差動電容傳感器、檢測質(zhì)量擺組件、電磁力矩器、電子放大器幾個大的部分組成。當沿敏感軸有加速度作用時，檢測質(zhì)量的位置發(fā)生變化，位置檢測器檢測這一變化，然后將信號輸入放大器，放大器驅(qū)動力發(fā)生器，使檢測質(zhì)量恢復到零位。石英撓性加速度計還具有低噪聲的優(yōu)勢，也就是說輸出的信號中干擾因素比較少，這將有助于系統(tǒng)更加快捷準確地提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)三軸石英擾性加速度傳感器廠家它采用磁懸浮主動隔振技術(shù)，通過測量平臺的振動，利用一定的手段防止振動影響，為流體物理與燃燒、空間基礎物理、空間材料科學、空間生命科學和生物技術(shù)等學科的微重力科學實驗提供實驗環(huán)境保障。