石英撓性加速度計(jì)是用來感知載體所受加速度的慣性器件,它的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大,配套系統(tǒng)對其性能指標(biāo)的要求也越來越高。為滿足戰(zhàn)術(shù)武器機(jī)動性能的迅速發(fā)展,保證核心競爭力,尤其要求加速度計(jì)具有更高的測量范圍—即量程。 本論文從石英撓性加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理入手,以石英撓性加速度計(jì)力學(xué)方程為基礎(chǔ),對電流標(biāo)度因數(shù)、撓性支承力等影響石英撓性加速度計(jì)量程的關(guān)鍵技術(shù)因素進(jìn)行充分的分析研究,分析計(jì)算尺寸對稱、質(zhì)量對稱、剛度對稱、質(zhì)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(shí)現(xiàn)大量程石英撓性加速度計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。 研究分析的結(jié)果表明：表頭內(nèi)部的檢測擺質(zhì)量對氣膜的角振蕩是影響石英撓性加速度計(jì)量程的最主要的因素之一,應(yīng)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(biāo)度因數(shù)Ig和平均磁感應(yīng)強(qiáng)度也是影響石英撓性加速度計(jì)量程的重要因素,由于電路能力不變時(shí)電流標(biāo)度因數(shù)與量程成反比,因此,減小電流標(biāo)度因數(shù)是提高其量程較理想的選擇。 由此,提高石英撓性加速度計(jì)量程的關(guān)鍵是減小電流標(biāo)度因數(shù)Ig和增加撓性支承的約束力。針對上述兩個(gè)關(guān)鍵因素,本文進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析和試驗(yàn)研究,從減小檢測擺的質(zhì)量(減小擺片質(zhì)量、減小力矩器線圈質(zhì)量、增大平均磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)方面加以改進(jìn)設(shè)計(jì)。同時(shí),為了對大量程加速度計(jì)的量程、模型方程系數(shù)等重要性能指標(biāo)進(jìn)行全面的測試,深入調(diào)研并研制了精密離心標(biāo)定測試設(shè)備,并確定了數(shù)據(jù)分析、處理方法。 通過試驗(yàn)驗(yàn)證并對大量程石英撓性加速度計(jì)的精密離心試驗(yàn)及模型方程系數(shù)、穩(wěn)定性、溫度系數(shù)、閾值、分辨率、安裝誤差角、頻帶帶寬等測試結(jié)果進(jìn)行分析后得出結(jié)論：采用減小電流標(biāo)度因數(shù)Ig和增加撓性支承的約束力兩個(gè)方法,有助于實(shí)現(xiàn)提高石英撓性加速度計(jì)大量程的預(yù)期目的,在工程上可以生產(chǎn)出更高水平的大量程的石英撓性加速度計(jì)。

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

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