【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)得到廣泛的應用,國內(nèi)很多單位也開展了相關研究。由于研究應用的時間不長,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用,以其性能標定和誤差補償技術為目標,對石英振梁加速度計的測試設備、重力場測試、離心機測試及溫度補償技術進行研究,并完成相關驗證試驗,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)進行靜力學分析,得到加速度輸入到儀表輸出的數(shù)學模型,并推導儀表偏值和標度因數(shù)的計算公式。從理論上解釋儀表偏值和標度因數(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行分析和總結(jié),為石英振梁加速度計的性能標定及誤差補償技術研究奠定基礎條件。三、設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定方法。希望通過相關測試數(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用工作條件,進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。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.4

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本文編號：2513943