壓阻式高g值加速度傳感器的動態(tài)特性研究.pdf

1、在“智能型”彈藥系統(tǒng)的研發(fā)過程中，壓阻式高g值加速度傳感器是實現(xiàn)彈體侵徹加速度時間歷程曲線精確測取的核心器件。而實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，在高g值脈沖的作用下，加速度計的動態(tài)特性發(fā)生了變化，嚴重影響了測試系統(tǒng)的精度。本文針對這一現(xiàn)象，對壓阻式高g值加速度傳感器的動態(tài)特性進行了研究，主要內(nèi)容包括以下兩個方面：
　　（1）一次封裝過程中，阻尼參數(shù)的選取對壓阻式高g值加速度傳感器動態(tài)特性的影響。以典型的絕對式二階系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，導(dǎo)出了加速度傳感器

2、對單位沖激信號和半正弦脈沖信號的響應(yīng)模型。綜合了壓阻式高g值加速度計的特殊應(yīng)用環(huán)境和上升時間短、固有頻率高的特性，通過建模仿真從時域和頻域兩個方面分析了阻尼對加速度計動態(tài)響應(yīng)特性的影響。仿真結(jié)果表明，設(shè)計過程中合理調(diào)整傳感器阻尼比在0.1~0.25之間時，可以明顯改善加速度計的動態(tài)特性，提高測試系統(tǒng)的精準度。通過對三只不同阻尼傳感器的動態(tài)特性實驗驗證了仿真分析的正確性，為設(shè)計過程中阻尼參數(shù)的調(diào)整提供了重要的依據(jù)。
　　（2）二次封

3、裝過程中，灌封材料的正確選取對壓阻式高g值加速度傳感器動態(tài)特性的影響。將灌封后的傳感器系統(tǒng)等效為，由芯片級傳感器和灌封材料組成的二自由度系統(tǒng)，以建模仿真的方式分析了灌封材料的各特性參數(shù)對傳感器動態(tài)特性的影響，并提出了正確選擇灌封材料的基本方法。即應(yīng)選取彈性模量相對較高且阻尼系數(shù)與剛度系數(shù)比值較大一些的灌封材料。通過多次對不同材料灌封的加速度傳感器的動態(tài)特性實驗，驗證了仿真分析的正確性，為傳感器的二次灌封提供了指導(dǎo)。同時，實驗表明彈性模量