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发布时间:2021-01-22 14:41:00 作者:航新
石英挠性加速度计是测量线加速度的高精度传感器,在惯性导航系统中具有重要的作用。然而石英挠性加速度计在使用时容易导致石英摆片挠性梁的断裂,磁感应强度容易受时间、温度等环境因素的影响导致测量产生不稳定性现象。石英挠性加速度计的两部分关键技术:一方面根据石英摆片进行了受力计算和有限元应力分析,改进了石英摆片的结构,并对石英摆片进行了加工实验;另一方面对力矩器进行了设计,运用ANSYS分析得出了力矩器的磁场分布,并且验证了工作间隙的磁感应强度及电磁力的大小。
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。石英挠性加速度计厂家设计采用了数字多用表技术,利用其内部抑制噪声和信号处理等技术,实现了加速度计输出微小信号的测量。同时,由于加速度计测试样本数据较少,采用两次插值对获得的数据进行处理,扩大了样本容量,解决了小样本难以建模的问题。与现用的测试系统相比较,该测试系统有着技术***、数据处理与分析能力强等优点,测试结果表明,该测试系统准确稳定,能够满足加速度计标定测试的使用要求。
石英挠性加速度计抗振性能良好,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,并可广泛用于其它工作环境恶劣的系统中。 对于石英挠性加速度计,它是典型的模拟反馈加速度计,通常以电流或电压的方式输出,其标定测试主要是测量反馈回路的电流信号,但反馈电流信号比较弱,准确采集比较困难。一般高精度的惯导系统对加速度计的精度要求要达到10-5g,这样就需要转换器的精度要达到10-6g。目前对于模拟反馈加矩方式的加速度计,若采用常规的A/D转换技术采集,A/D板的转换位数需达到24位(分辨率1/224)。但当转换速度很快时,在低端精度会有所损失,达不到24位的标准,这使其在转换过程中的速度、量程以及精度不能同时兼顾。
对加速度计的测试通常采用基于PC104总线的测试系统,或者基于PXI总线技术的测试系统。前者的优点在于,能同时进行多通道测量,测量速度快,容易实现加速度计的动态误差系数标定;后者优点在于通用性强,模块化程度高,软件编程兼容性好。但是两者都存在一定的缺点:基于PC104总线的测试方案需要采用高精度的模数转换板,并且要增加相关的信号调理电路;而基于PXI总线技术的测试方案成本较高。目前,随着总线技术的日趋成熟,由于接口编程方便、开发使用灵活,CPIB通用接口总线成为了目前应用较为广泛的测试总线。基于上述原因,为有效提高测试效率和自动化水平,设计采用基于GPIB总线的加速度计自动化测试系统。
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