加速度计应用

介绍了加速度计的基本工作原理及其在工业中的应用实例,可以为相关领域提供有用的技术参考。     

微加速度计

本文论述了微机械系统(MEMS)的发展,介绍了电容式微加速度计和压阻式微加速度计的结构,分析了它们的工作原理,以及制作工艺.     

基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法

针对实验室中波浪参数的测量,研究了惯性传感器加速度计和陀螺仪的性能,提出一种基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法。利用惯性导航系统中的坐标系转换、信号的数值积分以及趋势项处理等算法,对惯性传感器获取的加速度信号进行处理得到垂向位移,从而计算出波高值,并对比分析了高通滤波算法和滑动平均算法对趋势项的消除效果。试验结果表明,利用惯性传感器加速度计和陀螺仪的测量方法获得地理坐标系下的垂向位移曲线,与波高传感器的实测曲线吻合较好,且滑动平均算法对趋势项的消除效果更好。所以,基于加速度计和陀螺仪的波浪测量方法可满足于实验室的波浪测量。     

基于MEMS加速度计的波高测量装置

利用加速度计浮标对海洋特定的参数波高进行监测。加速度计浮标运用三轴加速度计、陀螺仪、强磁场计以及电磁罗盘模块作为核心电路,利用惯性导航原理,采用四元素法进行坐标转换,并用低通滤波算法对采集信号进行处理,将滤波后的信号值进行二次积分可获取轴向位移,其中Z向位移用来计算波高,同时运用倾角测量原理计算上跨零点处浮标与水平面倾角,并用电子罗盘进行校正,以此来判断波向的方法。使用该波高测量装置对一系列波浪进行测量,并与电容波高传感器进行对比,实验结果表明:运用加速度计浮标测得竖直方向位移曲线,与电容式波高传感器实测曲线相比一致性较好,针对测量结果进行对比发现频域内分析方法误差更小。因此基于陀螺仪和加速度计的波浪观测装置能够满足波浪实验测量需求。     

关于模数转换（A／D）的讨论

随着计算机技术、微电子技术以及信号处理技术的发展和进步,模数转换技术已成为数字信号处理的关键技术。文中简单介绍模／数转换的最基本的原理：脉冲编码调制,包括抽样、量化和编码;以及模／数转换的实现方式,包括硬件方式和软件方式,以及各自的优缺点和应用范围,并给出了发展趋势。     

高过载微型加速度计结构设计及数值模拟

为检测高膛压火炮膛内弹丸运动加速度的时间变化规律,该文依据性能较优的电容式微型加速度计的测量原理,提出了一种高过载微型加速度计的结构设计方案,其弹性元件的动极板采用多根直梁支撑的形式,建立了该弹性元件的力学模型,并进行了有限元模拟。结果表明:该微型加速度计的量程为1.33×105g,具有较好的抗过载能力,加速度计弹性元件的固有频率约为250 kHz。     

导航仪姿态角轴角数字转换装置

本文论述某平台罗经微型计算机系统航向和纵横摇姿态角的模数转换装置。它是以多极旋转变压器为测角元件的粗精组合的双速数字测角系统。为提高精度采取的措施有:一、采用正余弦信号相比较得到的正切值编码;二、按各输入轴角变化速度的快慢来安排采样先后顺序,且采用双峰值采样;三、充分利用软件,省略了三路粗机信号的转换;四、增设了自检功能。本装置吸取了美国产品的优点,克服了其缺点,具有构思精美、结构合理、高精度、低成本等优点。     

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

一种基于FPGA的多路高精度加速度计数据采集系统设计

针对传统的电荷平衡型I/F转换电路存在对小信号测量实时性差的问题,在深入分析了小信号测量原理的基础上,提出了运用I/F+AD的方式来提高对微小加速度的实时测量能力。采用AD7367—5和EP2C70F672对I/F电路进行了补充,利用FPGA设计了计数测频模块和AD接口,并在软核NIOS II中加入自定义浮点指令增加了系统的执行速度,满足了计算的需要。测试表明,这是一种解决小加速度实时测量问题的有效方法。     

微机械加速度计的分析与测试

概述了力反馈型微机械加速度计的基本结构和工作原理，对其在重力场静态翻滚试验的输出特性作了数据分析，并对这种微机械加速度计的性能特点进行了综合评价。     

微机械加速度计的研究

讨论了一种扭摆式微机械加速度计。介绍了它的敏感元件的结构尺寸、振动模态以及数学模型。阐述了位移检测电路的原理和要求,以及满足这些要求所采用的技术措施。推导了这种加速度计的敏感元件和位移检测电路的灵敏度公式。叙述了敏感元件的体硅溶解薄片法制造工艺。从热噪声和电噪声两方面分析了这种加速度计的精度极限,相对于当地重力加速度应该能达到１０－５。但是,试验样机的初步实验结果表明,目前精度只有１０－２～１０－３,因此,还有巨大潜力。     

微机械加速度计的应用和发展趋势

介绍了微机械加速度计的基本原理及其分类.重点论述了微机械加速度计的特点和它在民用领域内的不同应用,并对微机械加速度计领域内一些新的进展进行了讨论,指出了微机械加速度计的发展趋势.     

一种扭摆式加速度计的结构

在传感器日趋微小型化的趋势下 ,该文提出一种扭摆式加速度计的结构。并对其进行了数学建模 ,分析了加速度输入时质量片扭转角的大小、力矩器产生的静电引力及支承梁的弯曲挠度和电容误差 ,给出了检测得到的加速度计的性能。结果表明 ,文中上述问题的分析思路是合理的 ,所设计加工出的加速度计试验样机已接近某些领域的实用要求     

超临界溶剂精密分离装置自动升压系统的设计

超临界精密分离装置以升压梯度△P均匀升压作为提高产品质量的重要一环.本文采用计算机和二位电磁阀组成的非线性采样控制系统,用脉宽调制方法解决了该装置中的自动升压问题.分析了自动升压控制系统的设计原理,介绍了硬件设计和软件设计要点.     

液浮摆式加速度计零位漂移数学模型的研究

本文论述液浮摆式力反馈平衡加速度计零位误差产生机理;分析了零位漂移数据的特点;提出在运用时序分析的DDS法基础上对零位漂移数据进行建模的方法。建立了自回归滑动平均模型并给出模型参数估计及置信区间,解析了模型参数的物理意义,利用此模型对加速度计零位漂移数据进行统计特性分析。     

压电加速度计测量线路及最佳接地方案

对压电式加速度计测量系统进行了分析和研究，并用等效电路的方法对地回路引入的噪声电荷进行了计算，提出了避免各电路地电流之间形成噪声耦合的最佳接地方案。     

硅微型加速度计有限元模型与动态分析研究

由于硅微型加速度计高动态性能和特殊的制造工艺,在设计阶段必须对其进行详细的结构动态分析。本文建立了微加速度计三维有限元模型,分析计算了其基本模态,研究了其瞬间响应和响应谱等动态特性。     

MEMS谐振式加速度计技术发展的研究

目的深入了解谐振式加速度计研究过程中的关键技术问题,为后续的研究工作和实践应用提供指导。方法通过收集大量资料及数据分析,论述MEMS谐振式加速度计的国内外技术研究现状,归纳并探讨其在研究中所面临的关键技术问题。结果与结论针对MEMS谐振式加速度计的激励与检测电路、工艺误差和封装技术等关键技术,提出了集成化、石英微加工和新材料将是提高MEMS谐振式加速度计性能的必要途径。