石英擺片外形參數測量技術研究.pdf

1、石英擺片是石英撓性加速度計的組成核心，它能通過石英擺片的敏感性得到被測物體的速度、加速度和傾斜量等物理信息，因此石英擺片影響著石英加速度計的性能。由于石英撓性加速度計具有精度高，抗震能力強，功耗低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在MEMS慣性加速度計家族中已被廣泛應用于水下潛器(AUV)、無人機(UAV)、船舶、陸軍地面車輛、戰(zhàn)術導彈、潛艇等導航系統(tǒng)中。除此之外，在民用方面諸如油井鉆探、大型橋梁修建方面石英撓性加速度計也被用到。而石英擺片質量的好壞對

2、石英撓性加速度計有著決定性的影響，因此，對石英擺片的測量有著深遠的意義。
　　石英擺片的外形參數則決定了石英擺片的質量優(yōu)劣，通過將測得的外形參數與理想值的對比來判斷生產的石英擺片是否符合質量要求，進而將缺陷大的石英擺片排除掉。另一方面若石英擺片有著良好的外形參數，生產出的石英加速度計也有著較高的質量。因此，精確的測出石英擺片的外形參數具有十分重要的意義。本文尋求一種高精度的測量系統(tǒng)實現對石英擺片外形參數-圓心和半徑的測量，用以評價

3、石英擺片質量的好壞。
　　本文的具體研究和實現過程如下：
　　首先，介紹了現有的石英擺片測量方法及測量的內容，分析比較了不同方法在測量過程中的優(yōu)點及存在的缺陷，闡述了石英擺片測量及圖像測量概況。根據課題需要，設計了一套CCD半導體傳感器的數據采集，PMAC運動控制的高精度測量系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)的基本工作原理，并對系統(tǒng)不同結構的功能進行了簡單分析。利用該系統(tǒng)，提出了石英擺片外形幾何參數測量方法。
　　其次，本文介紹了對石