線加速度計(jì)的現(xiàn)狀和發(fā)展動向

1、收稿日期:19982022013男53歲研究員級高工第20卷第5期壓電與聲光Vol.20No.51998年6月PIEZOELECTRICSL為弦長度T0為弦預(yù)加載張力fn為弦固有頻率M為懸掛質(zhì)量塊則有f0=T04mLfn=T0Ma4mLa=4mLf2nT0M=4mLM(f2nf20)=4mLMf20f2nf201在持續(xù)張力作用下弦的可塑性會產(chǎn)生張力圖2振弦加速度計(jì)偏差從而出現(xiàn)頻率漂移誤差。加速度2頻率函數(shù)的固有非線性也產(chǎn)生遲滯和非線性誤

2、差最好的解決辦法是采用推挽工作狀態(tài)的兩根振弦在給定加速度的作用下檢測質(zhì)量對一弦施加張力載荷而對另一弦施加壓力載荷。這種雙諧振器結(jié)構(gòu)的巧妙之處在于把兩根弦?質(zhì)量系統(tǒng)連接到同一拉伸伺服機(jī)構(gòu)中從而保持兩弦頻率之差為常數(shù)。這樣使頻率漂移得到補(bǔ)償使加速度和頻率成線性關(guān)系。按這種方法設(shè)計(jì)的加速度計(jì)已用作阿特拉斯導(dǎo)彈的速度控制加速度計(jì)。這類加速度計(jì)的精度很高優(yōu)于107m?s2。但振弦加速度計(jì)的體積很大結(jié)構(gòu)復(fù)雜質(zhì)量約束系統(tǒng)的不完善也會產(chǎn)生不希望的誤差。

3、因此重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向振梁式加速度計(jì)。312石英振梁加速度計(jì)的兩種設(shè)計(jì)方法31211單梁加速度計(jì)附加安裝隔離系統(tǒng)的單梁石英諧振器已做成了實(shí)用的精密加速度計(jì)。VBA的主要優(yōu)點(diǎn)在于在測量正、負(fù)加速度時(shí)不需要預(yù)載張力厚度長度比相當(dāng)高的梁有一個空載諧振頻率f0如圖3所示。f0隨張力而增加隨壓力而減小頻率的變化與所加載荷的關(guān)系服從特定的函數(shù)關(guān)系。設(shè)梁的懸掛質(zhì)量為M輸入加速度為a歐拉彎曲?19952005TsinghuaTongfangOpticalDis