【摘要】：石英振梁加速度計基于石英晶體的力頻特性,可以直接輸出數(shù)字頻率信號,其頻率的變化量反映了輸入加速度的大小。由于沒有模數(shù)轉(zhuǎn)換帶來的增量誤差,并能與高速數(shù)字導(dǎo)航系統(tǒng)兼容,在體積、重量、功耗、成本上具有非常顯著的優(yōu)勢。石英振梁加速度計在國外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)很多單位也開展了相關(guān)研究。由于研究應(yīng)用的時間不長,對儀表自身特性尚不明確,國內(nèi)石英振梁加速度計的性能標(biāo)定方法基本借鑒石英撓性加速度計的方法,在離心機測試、儀表溫度補償?shù)确矫孢�沒有較深入的研究,沒有形成固定的方法。本文針對石英振梁加速度計研制和工程應(yīng)用,以其性能標(biāo)定和誤差補償技術(shù)為目標(biāo),對石英振梁加速度計的測試設(shè)備、重力場測試、離心機測試及溫度補償技術(shù)進(jìn)行研究,并完成相關(guān)驗證試驗,實現(xiàn)對石英振梁加速度計產(chǎn)品的性能評估,為儀表研制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本文的主要工作內(nèi)容包括:一、建立石英振梁加速度計的等效模型,將上下諧振梁、以及撓性支撐等效為彈性桿件,質(zhì)量塊等效為剛體,對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,得到加速度輸入到儀表輸出的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)儀表偏值和標(biāo)度因數(shù)的計算公式。從理論上解釋儀表偏值和標(biāo)度因數(shù)的影響因素,為后續(xù)工作提供參考依據(jù)。二、搭建石英振梁加速度計測試設(shè)備,依據(jù)石英振梁加速度計的工作原理及測試需求依次分析分度頭、測試臺、測頻儀等測試設(shè)備的選型依據(jù),特別是針對儀表頻率輸出信號的測試方式進(jìn)行分析和總結(jié),為石英振梁加速度計的性能標(biāo)定及誤差補償技術(shù)研究奠定基礎(chǔ)條件。三、設(shè)計石英振梁加速度計在重力場及高g環(huán)境下的測試方法,并且驗證測試方法的有效性。為后續(xù)研制過程中石英振梁加速度計的性能標(biāo)定確定依據(jù)。為簡化離心機測試流程,對比不同方案,提出簡單可行的離心機有效半徑標(biāo)定方法。希望通過相關(guān)測試數(shù)據(jù),評估石英振梁加速度計的現(xiàn)有性能,為后續(xù)儀表研制工作提供參考依據(jù)。四、確定石英振梁加速度計溫度模型,針對新型石英振梁加速度計全溫應(yīng)用工作條件,進(jìn)行溫度特性及補償研究。補償后,有效提升儀表全溫范圍性能水平。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.4

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本文編號：2513943