单轴加速度计
单轴加速度计,可以感知其测量轴向上的加速度变化。将单轴加速度计安装在船舶转轴上,并保持加速度计的测量轴向与主轴切线方向一致,当轴旋转时,单轴加速度计受的力包括重力和向心力。
基本信息
- 中文名
单轴加速度计
- 外文名
Single axis accelerometer
- 所属分类方式
输入轴数目
- 组成
支承、电位器、弹簧、阻尼器
- 优点
优异的偏差稳定性、低成本
- 功能
测量轴向上的加速度变化
简介
随着惯性导航技术的迅速发展, 加速度计作为惯性系统的重要组件性能有了很大的提高, 由最初的摆式加速度计、静电加速度计等发展到现在的石英加速度计、微机电加速度计。其中, 微机电加速度计以其成本低、体积小、重量轻、精度低、稳定性差等特点被广泛应用于车载、弹载以及民用惯性导航系统领域。
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。按输入轴数目分类,有单轴、双轴和三轴加速度计。单轴向加速度计为单晶硅电容式传感器,由一片经过微机械处理的硅芯片,用于信号调整的低功率ASIC,用于存储补偿值的微处理器及温度传感器组成。此产品功耗低,经过标定,结构坚固,输出稳定。新的电子配置为复位提供固态电源,为过电提供全面保护。在全量程范围内比例因子的长期稳定性及偏差典型值小于0.1%。对于AKE19T,偏差温度系数典型值为100μg/℃,比例因子温度系数为100ppm/℃。
单轴摆式伺服线加速度计
单轴摆式伺服线加速度计是惯导系统中最重要的元件之一, 用来测量沿其输入轴作用的常值和低频加速度, 敏感导弹在飞行过程中3 个弹体坐标轴方向的过载或加速度。单轴摆式伺服线加速度计利用闭环系统的负反馈原理把检测质量悬浮在其结构的某一固定位置上, 用来支撑检测质量的是一根极细微的、穿过装有特制阻尼硅油玻璃管的铂银丝, 俗称悬丝。悬丝作为敏感线圈的支撑, 是加速度计的关键零件, 同时也是最易失效的零件,一旦发生失效就将会造成加速度计无输出。
从加速度计的工作原理上分析,这种加速度计是一种力反馈式的加速度计, 它从上电到稳定输出的工作状态可分为3 种状态:非工作自由状态、过渡过程状态和稳定输出状态。当加速度计未通电时, 悬丝摆组件处于非工作自由状态; 当加速度计处于上电瞬间时, 悬丝摆组件及伺服电路都处于过渡过程状态; 当加速度计经过过渡过程后, 其内部处于伺服稳定输出状态。在自由状态和过渡过程状态, 摆组件没有进入或没有完全达到伺服的平衡状态, 所以容易受到外界大的碰撞、冲击、振动过载的影响或上电瞬间较大电流的冲击, 而使支撑摆组件的悬丝受到损伤,甚至断裂。因此, 加速度计在处于非工作自由状态、上电瞬间的过渡过程中, 更容易发生故障。
特性
(1)优异的偏差稳定性
(2)环境性能好(冲击,振动和温度)
(3)高可靠性、高精度、ISO 9001标准
应用领域
(1)低频振动及自动监测;
(2)坠机记录、疲劳监测和预测;
(3)军用和民用飞行模拟器;
(4)船载卫星跟踪系统;
(5)交通系统监测、路基分析和高速铁路故障检测。