三轴加速度计给您好的建议 航新仪器

惯性导航系统中的三轴加速度计

惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。惯性导航、惯性制导和控制检测设备的重要测量元件就是三轴加速度计。无论是惯性导航还是惯性制导都是利用加速度计敏感这一特性来测量载体的运动加速度的。加速度计已广泛应用于航空、航海、宇航及***的制导和控制。三轴加速度计有高可靠性，主要应用石油测井，输出电流和所受到的力成线性输出，用户可以通过计算，选取合适的采样电阻，达到准精度的输出，它既可用于静态测试也可以用于动态测试，也是一款标准的振动传感器。

    加速度计又被称作“比力传感器”。这是因为，当载体在惯性空间运动时，加速度 计受到的力是天体星球引力场的万有引力与发动机推力的合力，所以，加速度计测量包括加速度和引力加速度。 加速度计被安装在载体上，当载体在加速度计输入轴方向上相对惯性空间有运动加 速度时，根据牛顿定律，加速度计所受到的外力为： Ｆ２ｍａｉ （２．１） 这个力等于加速度计检测质量摆产生的惯性力，该力：ｆ哿产生惯性力矩，英挠性加速度计原理及性能 Ｍｇ＝ｍａｒＬ 聊一检测质量摆的质量，ｇ；三一检测质量摆的质量中心至挠性枢轴的距离，ｃｍ； 口广加速度计输入轴方向的输入加速度，单位是ｇ，ｇ＝９．８ｍ／ｓ２。 惯性力矩使检测质量摆产生运动，其绕挠性枢轴产生角位移，该角位移使差动电容 传感器产生电容差值，在小角位移时： Ａｃ＝Ｋｐ．ｄａ （２－３） 式中：彳产电容差值，ｐＦ； 蟑卜差动电容传感器在零位附近的传递系数，ｐＦ／ｒａｄ； 彳仅一检测质量摆的角位移，ｒａｄ； 该电容差值经伺服电路变换成电流信号，该电流向力矩器产生一电磁反馈力矩： ＭＩ－ＫｔＩ Ｑ－ｑ 式中：朋卜力矩器的反馈力矩，Ｎ ｒｎ；通过检测质量检测外部加速度信号，然后由伺服电路解调和放大，输出电流信号与加速度信号成比例。 厨一力矩器的力矩系数，Ｎ 卜通入力矩器动圈的电流，Ａ。在结构设计上，由于已采取措施令惯性力矩作用点与反馈力矩作用点重合。因此， 在力平衡状态下，必＝尥，即 仁（ｍＬ／Ｋ）口， 式中：ｍ瓣电流标度因数，在数值于输入加速度为１９时所需的反馈电流，亦称自重电流，单位ｍＡ／ｇ。 当力矩器反馈力矩与检测质量摆的惯性力矩相平衡时，力矩器动圈中所需的电流与 输入加速度成正比。由于检测质量摆的质量ｍ、质量中心至挠性枢轴的距离三和力矩器 的力矩系数羁均为已知的，因此测量力矩平衡时流经力矩器动圈的电流值，即可测得载 体沿加速度计输入轴上的运动加速度。

加速度计由检测质量、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。加速计也叫重力感应器，实际上是可以感知任意方向上的加速度（重力加速度则只是地表垂直方向加速度），加速计通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果，表现形式为轴向的加速度大小和方向（XYZ），这一点又有点类似于陀螺仪，但陀螺仪的更多关注自身旋转情况（原位运动），三轴加速度计则主要是测量设备的受力情况，也就是三轴运动情况，尽管加速计也可能在某个小范围换算出角速度的可能，但设计原理决定似乎更适合于空间运动判断。我们使用f来表示放大率，f=0是2g，f=3是16g，设置加速度放大率的代码如下：以ACC_X为例，如果当前设置的加速度放大率是4g，那么ACC_X读数转换为加速度。