廊坊市航新仪器仪表有限公司

英挠性加速度计(简称加速度计)属于力反馈式加速度计，是一种敏感加速度的传感器耐高温石英加速度计，具有体积小、寿命长、性能稳定、测量精度高等特点石英加速度计，可以广泛应用于飞机、火箭、船舶、车辆的惯性导航系统和石油钻井、建筑、堤坝的倾角测量以及地动监测等。石英挠性加速度计是广泛应用于各类现代惯性系统中的一种测量加速度的仪器，现有加速度计的精度不高，或产品的合格率比较低，主要是大家对于加速度计的认识上不到位，多数只是进行纯粹的模仿，并且现在的石英挠性加速度计的偏值(K0)六个月内的准确度通常在5ug以内的合格率在5％以下，延长了生产周期。虽知道影响加速度计精度的关键因素在于摆片，但对于设计一款符合要求的摆片还有一定的困难，在国内虽有一些科研院所石英加速度计厂家，进行了相关的研究，但是效果并不理想，并且多数是停留在理论设想阶段，与实际生产脱节严重。

石英加速度计主要由表头、激振电路和测频电路等组成。其中表头由阻尼板、金属摆、力敏感石英梁组成。具有量程大、精度高、抗过载性强、体积小、功耗低、价格廉等特点。石英加速度计主要分为石英挠性加速度计和石英振梁加速度计，都属于精度比较高加速度计。 国内的石英振梁加速度计一般都还处于研制阶段；石英挠性加速度计是比较成熟的产品，在惯性系统中有广泛的应用，精度比较高，石英挠性加速度传感器一般为单轴力矩反馈式加速度计，通过检测质量来检测外界的加速度信号，再经伺服电路解调、放大，后输出电流信号正比于加速度信号。石英加速度计产品广泛用于航空航天导航系统、石油钻井测斜或地质勘探捷联系统。

石英加速度计体积小、抗冲击、可安装于芯杆为1英寸的测斜仪上。主要用于石油钻井的随钻测斜系统和连续测斜系统中，抗振性能良好，其测角精度为角秒级。主要用于石油钻井的随钻测斜系统和连续测斜系统中，并可广范用于其他工作环境恶劣的系统中；精度较高，量程较大，抗振能力强。可用于对环境和精度都有较高要求的场合，石英加速度计量程较大，适用于量程较大、加速度较大的测试系统中。石英加速度计产品广泛用于航空航天导航系统、石油钻井测斜或地质勘探捷联系统。

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。

石英加速度计特点:

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。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。它与壳体之间将产生相对运动，使弹簧变形，于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。石英挠性加速度计主要有4个分类，分别是SRJ-1、SRJ-2、SRJ-3和SRJ-4等，产品具有量程较大，稳定性能好，精度高，气密性能好的特点，主要应用在惯性导航系统，平台惯导系统，并在航空、航天、舰船、惯性测量和制导等行业。石英挠性加速度计在天舟一号发挥了巨大作用，石英挠性加速度计成功为飞船返回舱提供了准确的测量，为交会对接提供速度增量测量、为飞船姿态控制提供微重力测量、为飞船返回舱提供速度测量等。

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。　石英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，石英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。