廊坊市航新仪器仪表有限公司

石英挠性加速度计是一种通过敏感石英摆片相对位置变化来检测加速度的精密惯性传感器，通过计算可以准确获得系统的速度和位置，为各类系统的导航、制导、控制、调平等提供准确的加速度测量信号，已广泛应用于航天、航空、船舶、石油、岩土工程等诸多领域耐高温石英加速度计。石英挠性加速度传感器一般为单轴力矩反馈式加速度计石英加速度计，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。

加速度计灵敏度高，测量精度高，且不易受到外界环境的干扰。石英摆式加速度计，包括上极板、中间极板和下极板，所述上极板和所述下极板均由键合区、电容平板区和电极引线区组成，所述键合区围在所述电容平板区的四周，所述电极引线区一端悬空石英加速度计厂家，另一端穿过所述键合区与所述电容平板区连接，所述键合区的厚度大于所述电容平板区的厚度；所述中间极板由键合区、质量块、挠性梁和电极引线区组成，所述键合区为环状，所述质量块经所述挠性梁与所述键合区内侧边固定连接，所述电极引线区一端悬空石英加速度计厂家，另一端穿过所述键合区与所述质量块相连；所述上极板、中间极板和下极板通过三者的键合区连接成一个整体。

石英挠性加速度计表头由表芯与表壳装配而成，表芯悬空固定于壳体空腔，在表芯与表壳装接的过程中，理想的状态是加速度计的实际敏感轴向与理想敏感轴向重合，即表芯中心轴线与表壳中心轴线相互重合。然而由于在安装过程中，表芯轴线与表壳中心轴线之间不可避免地会存在安装误差角。安装误差角的存在，会使加速度计在摆组件坐标系中测量到的加速度值与被测量物体真实加速度之间存在差别，从而引起测量误差，对产品精度造成影响，因此，在装配中应尽量减小误差角，提高加速度计的测量精度。目前常用的表头装配工艺，将表芯悬吊放入壳体后，不对安装误差角进行检测控制，只在使用中发现精度不够时，才对加速度计进行检查，对不合格品进行修整甚至返厂维修。而随着对加速度计精度需求的不断提高，这种装配过程中缺乏对安装误差角进行检测、修正的状况，导致加速度计的成品合格率低，大量的返厂维修造成了人力物力的浪费和时间上的延误。目前亟需一种方法，在表头装配过程中检测并尽量减小误差角，确保检测调整合格后的表头装配完成后不需要再进行返工。

石英挠性加速度计结构轭铁由温度系数低，导磁性能好的软磁材料组成。石英挠性加速度计除了符合精度要求之外，还具有低噪声的优势，也就是说输出的信号中干扰因素比较少，这将有助于系统更加快捷准确地提取关键数据。石英挠性加速度计用于载体的微重力测量系统和惯导系统中，并可用于的静态角度测量系统中。 石英挠性加速度传感器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，输出电流信号正比于加速度信号。近年来，随着空天飞行任务的不断开展，长期在轨飞行对长期稳定性、长期密封性等提出了更高的要求，随着技术的不断突破，不远的将来，石英挠性加速度计将有望在更加宏伟的空天探测任务中再次带给人们新的、更大的惊喜。

石英挠性加速度计结构轭铁由温度系数低，导磁性能好的软磁材料组成。磁钢采用导磁性能比较良好的AL-Ni-Co8永磁材料，用无心磨床加工。挠性的材料为温度性能很好的石英玻璃，外形采用超声加工而成，挠性元件的加工一般采用化学腐蚀方法；也可以采用反应离子蚀刻工艺加工整个挠性材料，但造价很高。将图1-1中所示的两磁钢轴向充磁后，在结构上强行磁极对顶固定，互为对方的反向磁片，在间隙间形成均匀磁场。当有加速度a输入时，由挠性材料及力矩线圈组成的敏感质量块相对平衡位置运动而产生惯性力Fa或惯性力矩，然后通过换能器将此机械运动转换成电信号，再通过伺服放大器变成电流信号，电流信号被馈送到处于恒定磁场中的力矩器而产生反馈力Foc或反馈力矩Moc，与输入加速度引起的惯性力Fa或惯性力矩相平衡，直到再次恢复到平衡位置。在平衡状态下，Foc=Fa，由Fa=ma，再根据恒定磁场内线圈流过电流而产生电磁力的公式Fa=Bil，平衡时ma=Bil，则式中，k=m/(Bl)为常数；B为恒定磁场的磁感应强度；l为力矩线圈的总长度。由上式可知，反馈电流i正比于被测加速度a的大小。

链接：https://www.zhihu.com/question/58274581/answer/156325545

来源：知乎

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。