石英撓性加速度計是用來感知載體所受加速度的慣性器件,它的應用領域正在逐步擴大,配套系統對其性能指標的要求也越來越高。為滿足戰(zhàn)術武器機動性能的迅速發(fā)展,保證核心競爭力,尤其要求加速度計具有更高的測量范圍—即量程。 本論文從石英撓性加速度計的結構組成、工作原理入手,以石英撓性加速度計力學方程為基礎,對電流標度因數、撓性支承力等影響石英撓性加速度計量程的關鍵技術因素進行充分的分析研究,分析計算尺寸對稱、質量對稱、剛度對稱、質心與力反饋中心重合以及電路的靈敏度、輸出能力等各種影響因素,深入研究了實現大量程石英撓性加速度計的關鍵技術。 研究分析的結果表明：表頭內部的檢測擺質量對氣膜的角振蕩是影響石英撓性加速度計量程的最主要的因素之一,應采取措施抑制其振蕩,最有效的方法是增加撓性支承的約束力；另外,通過理論分析得到電流標度因數Ig和平均磁感應強度也是影響石英撓性加速度計量程的重要因素,由于電路能力不變時電流標度因數與量程成反比,因此,減小電流標度因數是提高其量程較理想的選擇。 由此,提高石英撓性加速度計量程的關鍵是減小電流標度因數Ig和增加撓性支承的約束力。針對上述兩個關鍵因素,本文進行了詳細的仿真分析和試驗研究,從減小檢測擺的質量(減小擺片質量、減小力矩器線圈質量、增大平均磁感應強度)、采用磁性能高的材料(釤鈷材料代替鋁鎳鈷材料)、增大石英擺片平橋的剛度(增加石英擺片平橋處的厚度)等幾個方面加以改進設計。同時,為了對大量程加速度計的量程、模型方程系數等重要性能指標進行全面的測試,深入調研并研制了精密離心標定測試設備,并確定了數據分析、處理方法。 通過試驗驗證并對大量程石英撓性加速度計的精密離心試驗及模型方程系數、穩(wěn)定性、溫度系數、閾值、分辨率、安裝誤差角、頻帶帶寬等測試結果進行分析后得出結論：采用減小電流標度因數Ig和增加撓性支承的約束力兩個方法,有助于實現提高石英撓性加速度計大量程的預期目的,在工程上可以生產出更高水平的大量程的石英撓性加速度計。

【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

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