本文關鍵詞：高精度加速度計性能影響因素研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學》 2012年

高精度加速度計性能影響因素研究

薛小星  

【摘要】：高精度加速度計屬于精密微小型機電產(chǎn)品,其性能影響因素是集制造、裝配和使用工況等為一體的耦合因素,對于總精度要求較高的加速度計,已有研究表明,只要加速度計誤差是穩(wěn)定的,就可以通過補償?shù)姆绞较?因此誤差的穩(wěn)定性是加速度計精度的重要指標,提高誤差穩(wěn)定性成為加速度計設計、工藝、調(diào)試過程中的首要目的。以往加速度計的精度都依賴生產(chǎn)工人的經(jīng)驗和技巧來保證,工作強度大,且人為因素較多,嚴重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率。本課題基于對撓性擺式加速度計誤差來源的分析,選取對其性能穩(wěn)定性影響較大的碟形彈簧和導電游絲為主要研究對象,通過理論研究、實驗測量和仿真分析相結合的方法,研究了碟形彈簧的剛度特性和導電游絲引入的偏值誤差,并分別對碟形彈簧和導電游絲進行優(yōu)化設計,以提高加速度計的精度。 碟形彈簧是加速度計殼體壓緊裝置的彈性元件,碟形彈簧在工況中的變形將導致預緊力發(fā)生變化,使得殼體內(nèi)部各零件的形狀和相對位置改變,因此碟形彈簧的穩(wěn)定性直接影響加速度計性能的穩(wěn)定性。針對加速度計中所使用的非標準預緊碟形彈簧,本文以標準碟形彈簧載荷—變形特性為基礎,分析了碟形彈簧各尺寸參數(shù)對剛度特性的影響,定義了零剛度區(qū)域長度函數(shù)以衡量碟形彈簧零剛度特性。在理論分析的基礎上,搭建了碟形彈簧載荷—變形特性檢測實驗裝置,測量現(xiàn)有碟形彈簧的零剛度特性,并對不同高度的碟形彈簧進行對比實驗,發(fā)現(xiàn)隨著高厚比的減小碟形彈簧負剛度特性有減弱的趨勢,驗證了適當?shù)母吆癖仁堑螐椈删哂辛銊偠忍匦缘那疤釛l件。利用實驗結果對壓緊裝置的有限元模型進行修正,研究高度和厚度對碟形彈簧零剛度特性的影響規(guī)律,找出最佳尺寸參數(shù),對加速度計中的非標準預緊碟形彈簧進行優(yōu)化,設計出滿足使用要求的零剛度碟形彈簧。 導電游絲是一種能產(chǎn)生反作用力矩的彈性元件,由導電游絲引入的干擾力矩是加速度計偏值誤差的主要來源之一,本文建立了人工繞線工藝下導電游絲的數(shù)學模型,采用有限元方法對導電游絲引入的偏值誤差進行量化分析,驗證了導電游絲引入的干擾力矩是該型加速度計偏值誤差的重要來源的觀點。并對目前現(xiàn)有的兩種導電游絲繞線工藝進行對比分析,發(fā)現(xiàn)繞線方式對偏值誤差有較大影響,在此基礎上,提出了導電游絲的多種優(yōu)化方案,以期為減小該型加速度計偏值誤差奠定基礎。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

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