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。     

静电力反馈微加速度计的吸合失效

静电力反馈微加速度计的敏感质量与固定结构部分因静电力作用发生吸合失效,严重影响加速度计的可靠性。为根本解决吸合问题,分析了加速度计在开环、闭环的不同工作状态下发生吸合的机理,推导出由静电力、机械刚度和止挡间隙等参数确定的3个稳定条件,用于判断吸合是否发生。实验证明了稳定条件是正确的。工程实际中,3个稳定条件可以指导此类加速度计的可靠性设计,通过选择合理的机械及电气参数,可以完全避免发生吸合失效。     

基于GSM的施工升降机超载保护远程监测系统设计

设计了一种施工升降机中超载保护的远程监测系统。该系统由重量传感器采集重量信号,经过加速度传感器修正采集值后输入单片机处理,以实现自动在线无线监测、报警和断电保护。并利用GSM模块进行远程监测报警。通过现场试验,得出该超载保护系统能有效避免动载荷误报警的问题,具有稳定性好、管理方便等特点。     

基于谐振原理的高精度石英加速度计设计技术

基于力学振动原理,导出谐振器振动的微分方程,讨论了振梁型加速度计的设计原理.提取谐振加速度计的特征参量,进行结构尺寸优化设计和非线性误差分析.依据石英晶体压电效应原理,对相关激励方式进行研究和合理切型选择与电极设置.应用有限元法进行工作模态和力频特性等方面的仿真与分析.理论计算的力频系数和软件仿真相差小于4%,证明了理论模型的正确性.     

高精度石英振梁加速度计频率采样系统设计

设计一个高精度频率采样系统对惯性导航系统中的3路石英振梁加速度的信号进行快速采集.首先分析振梁加速度计的测量原理和误差来源,然后采用基于FPGA的SOPC技术与Verilog语言编程实现数据采集,最后在实际导航系统中进行了大量的试验,结果表明,系统以100 Hz运行稳定,采样精度达到了1 mg.     

一种光纤光栅加速度传感系统

研制了一种高精度、低成本适合于地震勘探和矿山安全等工程领域的光纤光栅加速度传感系统。该系统利用加速度改变光纤光栅中心波长的原理工作,可以有效消除温度漂移对动态应变测量的影响。实验结果表明,传感器频响在2-100Hz,灵敏度1．2pm／με,动态范围达80dB,是一种较为理想的光纤加速度传感系统。     

压电薄膜微机电加速度传感器的力学分析

基于压电薄膜的压电效应,研究压电薄膜微机电加速度传感器.对双层压电薄膜微机电加速度传感器进行静力分析,得到传感器方程,并进行数值计算.结果表明,随着压电薄膜厚度的增大,灵敏度随之增大,在一定厚度下达到最大值,随着厚度的进一步增大,灵敏度反而减小.然后进行动力分析,得到噪音、质量因子、最小可测信号等技术参数,并进行了数值计算.运用ANSYS软件进行谐响应分析,得到不同频率下结构的动力响应曲线.     

磁强计和微机械陀螺/加速度计组合定姿的扩展卡尔曼滤波器设计

微机械陀螺近年来获得广泛应用,但是由于其性能较低,并不能提供长时间的稳定的姿态,必须和其它传感器组合使用。提出了一种基于磁强计和微机械陀螺／加速度计组合姿态确定的四元数卡尔曼滤波算法,该算法利用加速度计的输出判断是否使用卡尔曼滤波器计算姿态,并在卡尔曼滤波器中利用加速度计和磁强计计算的姿态角补偿陀螺的漂移。仿真和实验结果表明了该算法的有效性。     

人体活动量的测量

论述了运动量测量的意义和用途，分别介绍了各种测量方法和压阻式加速度计的优缺点，说明在便携式运动量测量仪中采用压阻式加速度计最理想。引用了两个具有代表性的实验，提出了设计便携式仪器的方法     

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