廊坊市航新仪器仪表有限公司

石英挠性摆式加速度计与现代化控制技术更好的融合在一起,设计了一种全数字型的石英挠性摆式加速度计的伺服回路,并通过建立石英挠性摆式加速度计数学模型,提出对其前端信号进行A/D高速差动解调、二元调宽脉冲控制、可逆计数数据采集等成套的数字方法,实现对石英挠性摆式加速度计的全数字化控制.为以后将各种控制算法融入到石英挠性摆式加速度计的控制中奠定了基础.并对该回路中的控制器进行了选择。石英挠性加速度计是用来感知载体所受加速度的惯性器件高可靠性石英加速度计,它的应用领域正在逐步扩大石英加速度计,配套系统对其性能指标的要求也越来越高。

石英挠性加速度计是根据惯性原理，通过石英挠性支承，加上先进的电路构成的精密仪表。石英挠性加速度计,导航级，用于惯性导航系统，在航空航天飞行器和船舶、坦克、车辆的惯性导航系统及控制系统中，有着广泛的应用。为降低环境温度对石英挠性加速度计测量精度的影响，从工程应用角度设计了加速度计温度建模试验环 境和试验方法石英加速度计厂家。为加速度计设计独立的温控装置，验证了加速度计温度特性具有重复性的基础上，在多个温度 点下采用四位置翻滚试验对加速度计进行标定，利用线性拟合方法建立了加速度计零偏和标度因数的温度模 型。应用该模型对加速度计进行温度补偿后，可使加速度计的测量稳定性精度提高 5.55 倍。将所建温度模型 应用于捷联式惯性导航系统中，可有效提高系统的导航精度挠性加速度计。

加速度计，是测量运载体线加速度的仪表。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。其中，在测量飞机过载的加速度计是较早获得应用的飞机仪表之一。石英挠性加速度计是一种力平衡式传感器，它将输入加速度转换成其挠性摆片的微小位移，并用反馈力加以平衡。由于采用了力反馈回路，使这种挠性加速度计具有精度高，抗干扰能力强的特点。

表头內部的检验摆品质对气膜的角震荡是危害石英挠性加速度计量程的关键的要素之一， 应采取有效抑止其震荡， 好的办法是提升挠性支撑板的约束； 此外， 根据基础理论剖析获得电流量标度因素Ｉｇ 和均值磁感应强度都是危害石英挠性加速度计量程的关键要素， 因为电源电路工作能力不会改变时电流量标度因素与量程反比，因而， 减小电流量标度因素是提升其量程比较理想的挑选。从而， 提升石英挠性加速度计量程的重要是减小电流量标度因素Ｉｇ 和提升挠性支撑板的约束。从减小检验摆的品质（ 减小摆片品质、 减小扭矩器电磁线圈品质、 扩大均值磁感应强度）、 选用带磁会升的原材料（ 钐钴原材料替代铝镍钴原材料）、 扩大石英摆片平桥的弯曲刚度（ 提升石英摆片平桥处的薄厚）等好多个层面加以改进设计方案。 另外， 以便对大量程加速度计的量程、 实体模型式子指数等关键性能参数开展全的检测， 深层次调查并研￥ ＪＩＴ 高精密抽滤校准检测设备， 并明确了数据统计分析、 解决方式。根据实验认证并对大量程石英挠性加速度计的高精密抽滤实验及实体模型式子指数、 可靠性、 溫度指数、 阀值、 像素、 安裝偏差角、 频段网络带宽等检测結果开展剖析后下结论： 选用减小电流量标度因素Ｉｇ 和提升挠性支撑板的约束2个方式， 有利于保持提升石英挠性加速度计大量程的预估目地， 在工程项目上能够生产制造出更高质量的大量程的石英挠性加速度计。 

石英振梁是振梁加速度计的核心器件，作为力频转换器件，其早期主要用于测力传感器。常用的结构有单梁和双梁两种，如图7所示。振梁设计涉及晶片切型、振动频率、振动模态、激励电极、寄生振动抑制、工艺可行性等方面。晶体刻蚀可采用干法、湿法或干湿法结合等加工方式，石英晶体的各向异性会使振梁在刻蚀过程中出现侧棱，侧棱会对梁的振动稳定性及仪表精度带来一定影响。通过优化刻蚀工艺参数，能够减小侧棱结构，保证梁结构的微纳加工精度。 挠性支撑的作用是将输入加速度的变化转换成振梁受力的变化，进而产生输出频率的变化，一般采用强度极限大、疲劳强度高、无磁、加工工艺性好的弹性合金、石英等材料。挠性支撑的设计结合工艺加工可采用平桥式或圆弧式，作为石英振梁加速度计的关键零件，挠性接头加工的厚度、刚度及对称性直接影响着仪表的精度水平。 挠性支撑两种结构形式3.3 驱动电路 驱动电路是和石英振梁相匹配，以实现振梁在谐振频率点处的振动。驱动电路频率跟随振梁固有频率，且随加速度改变而变化。振梁的输出信号被缓冲以便输出信号与数字元件相匹配，从而能够用数字计数器检测并进行系统级的数据处理。 3.4 装配及封装 精密装配是石英振梁加速度计实现及可靠性的保证，涉及对准、低应力联接、应力隔离释放等技术。仪表应实现气密封裝，内腔气压的选取一方面要保证仪表具有一定的压膜阻尼，另一方面要考虑提高振梁振动Q值、降低气体阻尼和振梁等效电阻。

挠性加速度计特点:

1． 小型混合伺服电路

2． 用无晶伺向石英制成完全弹性的测震悬置

3. 无轴尖和宝石眼，故无轴承摩擦

4. 无静摩擦，因而无机械阀

5. 在恶劣环境下，可长期工作，性能不变

6． 偏值小、偏值稳定性高

7． 稳定的输出电压标度因数

8． 有自检测能力

9． 抗冲击强度高

加速度计测量加速度的仪表。加速度测量是工程技术提出的重要课题。当物体具有很大的加速度时，物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力，即受到动载荷。欲知动载荷就要测出加速度。其次，要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置，可通过惯性导航(见陀螺平台惯性导航系统)连续地测出其加速度，然后经过积分运算得到速度分量，再次积分得到一个方向的位置坐标信号，而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置。再如某些控制系统中，常需要加速度信号作为产生控制作用所需的信息的一部分，能连续地给出加速度信号的装置称为加速度传感器。　挠性加速度计是一种单轴摆式差动电容力平衡型伺服仪器,它的挠性部件和惯性质t用单独一块融熔石英制成,这样,可克服一般金属弯曲引起的疲劳和轴承摩攘引起的能且损耗,所以具有温度稳定性好、滞后小等优点。相信随着技术的发展，不同领域会有不同针对类型的石英挠性加速度计，挠性加速度计是配合石油勘探，已经在中石油、中石化、中海油配套应用，同时也会进行多领域研发，在更广阔的领域大展风采。