加速度傳感器生產(chǎn)廠商的研究和介紹

隨著慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展，加速度計(jì)的精度要求越來越高，噪聲是制約數(shù)字加速度計(jì)系統(tǒng)精度的重要因素。重力場(chǎng)中的靜態(tài)翻滾試驗(yàn)在重力場(chǎng)＋ｌｇ范圍內(nèi)，用多點(diǎn)法翻滾試驗(yàn)的方法對(duì)加速度計(jì)輸入不同的加速度，讀取相應(yīng)的輸出值，可求得加速度計(jì)的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型的系數(shù)及閾值和分辨率。因此，為了提高數(shù)字加速度計(jì)的測(cè)量精度，需要系統(tǒng)噪聲。對(duì)這些特征進(jìn)行了深入研究?，F(xiàn)有的石英彈性擺加速度計(jì)數(shù)字閉環(huán)檢測(cè)方案根據(jù)誤差產(chǎn)生機(jī)理確定閉環(huán)系統(tǒng)中存在的誤差源，建立閉環(huán)系統(tǒng)誤差模型，分析每個(gè)誤差參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。精度，并通過噪聲分類測(cè)試。確定影響系統(tǒng)精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和測(cè)試，驗(yàn)證理論分析結(jié)果。隨著低成本慣性系統(tǒng)的發(fā)展，新的非液體浮動(dòng)所謂的干式加速度計(jì)開始出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代中期。由于該儀器采用柔性支撐技術(shù)，因此被稱為石英柔性加速度計(jì)，其結(jié)構(gòu)和工藝大大簡(jiǎn)化。目前，這種石英柔性加速度計(jì)已廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代慣性系統(tǒng)中。石英柔性加速度計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高的特點(diǎn)。它在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和大地測(cè)量系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。這種加速度計(jì)的主要缺點(diǎn)是測(cè)得的加速度超過700m /，其非線性誤差顯著增加，并且不能承受太大的沖擊振動(dòng)。

加速度傳感器生產(chǎn)廠商通過計(jì)算可以準(zhǔn)確獲得系統(tǒng)的速度和位置，為各類系統(tǒng)的導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、調(diào)平等提供準(zhǔn)確的加速度測(cè)量信號(hào)，石英撓性加速度計(jì)還具有低噪聲的優(yōu)勢(shì)，也就是說輸出的信號(hào)中干擾因素比較少，這將有助于系統(tǒng)更加快捷準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，測(cè)試改進(jìn)的測(cè)試原型的偏差穩(wěn)定性，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行Allan方差分析。假如沒有石英撓性加速度計(jì)提供的數(shù)據(jù)，隔振平臺(tái)就“不知道”該化解多大的振動(dòng)影響，平臺(tái)上的相關(guān)實(shí)驗(yàn)就沒法順利開展。近年來，隨著空天飛行任務(wù)的不斷開展，長(zhǎng)期在軌飛行對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性、長(zhǎng)期密封性等提出了更高的要求，隨著技術(shù)的不斷突破，不遠(yuǎn)的將來，加速度傳感器生產(chǎn)廠商將有望在更加宏偉的空天探測(cè)任務(wù)中再次帶給人們新的、更大的驚喜。

如何才能正確選擇合適的加速度傳感器

基本的加速度傳感器類型

總的來說有兩類加速度傳感器：交流響應(yīng)加速度傳感器和直流響應(yīng)加速度傳感器。

作為交流響應(yīng)的加速度傳感器，正如它的名稱，它的輸出是交流耦合的。石英撓性加速度計(jì)特點(diǎn):1．小型混合伺服電路m,2．用無晶伺向石英制成完全彈性的測(cè)震懸置A。此類傳感器不能用來測(cè)試靜態(tài)的加速度，比如重力加速度和離心加速度。他們僅適合測(cè)量動(dòng)態(tài)事件。而直流響應(yīng)的加速度傳感器，具有直流耦合輸出，能夠響應(yīng)低至0赫茲的加速度信號(hào)。因此直流響應(yīng)的加速度傳感器適合同時(shí)測(cè)試靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的加速度。并不是只有需要測(cè)試靜態(tài)加速度時(shí)才選擇直流響應(yīng)的加速度傳感器。

每種加速度傳感器技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)。在作出選擇之前，明確它們的區(qū)別和測(cè)試需求是非常重要的。重要的是，對(duì)于需要測(cè)量靜態(tài)加速度或低頻加速度（<1Hz）的應(yīng)用，或者需要用加速度計(jì)算速度和位移的應(yīng)用，需要選擇具有直流響應(yīng)的加速度傳感器。

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，加速度傳感器生產(chǎn)廠商產(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)。然而石英撓性加速度計(jì)在使用時(shí)容易導(dǎo)致石英擺片撓性梁的斷裂,磁感應(yīng)強(qiáng)度容易受時(shí)間、溫度等環(huán)境因素的影響導(dǎo)致測(cè)量產(chǎn)生不穩(wěn)定性現(xiàn)象。

加速度傳感器有很多種，加速度傳感器的原理：通過這個(gè)加速度傳感器，可以測(cè)量手機(jī)或者是手環(huán)在三個(gè)不同方向上的加速度。所提出的加速度計(jì)的噪聲性能結(jié)果表明偏差不穩(wěn)定為99μg，速度隨機(jī)行程為54μ/(hz)^(1/2)。通過對(duì)加速度的值進(jìn)行計(jì)算，就可以大概測(cè)出走路的步數(shù)。加速度傳感器還可以應(yīng)用在橋梁的健康監(jiān)測(cè)中、汽車領(lǐng)域和硬盤抗沖擊防護(hù)實(shí)驗(yàn)中。以汽車為例，它可以應(yīng)用在汽車碰撞試驗(yàn)、汽車安全氣囊（Airbag）、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛系統(tǒng)等。石英撓性加速度計(jì)結(jié)構(gòu) 軛鐵由溫度系數(shù)低，導(dǎo)磁性能好的軟磁材料組成。磁鋼采用導(dǎo)磁性能比較良好的AL-Ni-Co8永磁材料，用無心磨床加工。石英撓性加速度計(jì)加速度引起的差動(dòng)電容變化量C，由伺服電路中差動(dòng)電容檢測(cè)器檢測(cè)，其輸出為電流，此電流經(jīng)電流積分器變成輸出電壓，然后跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器把電壓變成輸出電流，該輸出電流的大小與輸入加速度成正比。