本文關鍵詞：三軸高g加速度計的測試理論與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高g加速度計是在爆炸、沖擊測試及導彈侵徹等試驗中不可或缺的慣性測量器件。研究高g加速度計的標定理論和測試標定方法,準確標定出它的靈敏度等各種參數,已經成為高g加速度計設計中需要解決的關鍵問題和最后環(huán)節(jié)。 本文以MEMS壓阻式高g加速度計為研究對象,對高g加速度計的標定理論和測試標定方法進行了深入的研究。主要內容概括如下: 1.理論分析了高g加速度計靈敏度的頻率特性,當靈敏度容許變化±5%時,計算得出了加速度計的帶寬范圍。依據高g加速度計沖擊信號的特點,設計出了測試實驗用的數據采集系統(tǒng)。 2.分析了應力波方面的一些基礎知識,兩桿共軸撞擊及應力波在桿中傳播的過程,以及應力波在傳播過程中的彌散效應。簡要介紹了Hopkinson桿實驗裝置,詳細分析了Hopkinson桿法測試標定的實驗原理,并利用ANSYS軟件對Hopkinson桿撞擊過程進行了運動仿真。 3.詳細分析了Hopkinson桿撞擊得到的典型的采集數據波形。對三軸高g加速度計各性能指標參數進行了測試標定,得到Z、X、Y三軸靈敏度分別為2.204μV /g、2.009μV /g和1.953μV /g,各交叉軸靈敏度小于2.5%,三軸非線性度分別為2.08%、1.73%和1.85%。 4.利用標準加速度計對標定結果進行了驗證實驗,得出三軸單元靈敏度的標定的相對誤差分別為7.6%、6.7%和9.7%。分析了影響測試標定結果的誤差來源。
【關鍵詞】：高g 三軸 加速度計 測試標定 Hopkinson桿 應力波 撞擊
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 國內外研究現狀12-17
• 1.2.1 高g加速度計的國內外研究現狀12-14
• 1.2.2 高g加速度計測試方法的國內外研究現狀14-17
• 1.3 論文主要研究內容17-18
• 第二章 高g加速度計的工作原理與接口電路設計18-30
• 2.1 加速度計的工作原理18-22
• 2.1.1 等效的理論模型和受迫振動分析18-19
• 2.1.2 靈敏度的頻率特性分析19-22
• 2.2 三軸高g加速度計模型介紹22-25
• 2.2.1 檢測方式22
• 2.2.2 總體模型22-24
• 2.2.3 等效輸出電路24-25
• 2.3 數據采集系統(tǒng)設計25-28
• 2.3.1 接口電路設計26-28
• 2.3.2 數據采集系統(tǒng)搭建28
• 2.4 本章小結28-30
• 第三章 測試標定方法的理論基礎30-44
• 3.1 應力波基礎知識30-36
• 3.1.1 應力波波動方程31-32
• 3.1.2 兩彈性桿共軸撞擊32-33
• 3.1.3 彈性應力波在桿自由端面的反射33-34
• 3.1.4 橫向慣性引起的彌散效應34-36
• 3.2 Hopkinson桿實驗裝置與原理36-40
• 3.2.1 Hopkinson桿實驗裝置37-38
• 3.2.2 Hopkinson桿法實驗原理38-40
• 3.3 ANSYS有限元軟件運動仿真40-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 三軸高g加速度計性能參數的測試44-60
• 4.1 測試數據處理與分析44-48
• 4.1.1 測試數據處理原理44
• 4.1.2 應變計44-45
• 4.1.3 測試數據波形分析45-48
• 4.2 各性能參數的測試48-58
• 4.2.1 靈敏度參數48-54
• 4.2.2 交叉軸靈敏度參數54-56
• 4.2.3 諧振頻率參數56-57
• 4.2.4 非線性度參數57-58
• 4.3 本章小結58-60
• 第五章 標定驗證實驗和測試誤差源分析60-69
• 5.1 標定驗證實驗60-63
• 5.2 測試誤差來源分析63-67
• 5.2.1 加速度計的安裝剛度因素63-66
• 5.2.2 實驗裝置引起的系統(tǒng)誤差66-67
• 5.2.3 其他誤差67
• 5.3 本章小結67-69
• 第六章 總結與展望69-70
• 6.1 全文總結69
• 6.2 工作展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74
• 作者在學期間取得的學術成果74

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 陳員娥;馬喜宏;李長龍;龔珊;;基于故障樹的高g值傳感器失效模式分析[J];儀表技術與傳感器;2013年09期

中國碩士學位論文全文數據庫 前4條

1 楊杏敏;大過載壓阻式加速度計設計、封裝與測試[D];中北大學;2011年

2 李曉紅;三軸高g值加速傳感器靈敏度校準及橫向效應研究[D];中北大學;2011年

3 王闖;接口ASIC芯片對閉環(huán)加速度計穩(wěn)定性的影響分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

4 侯婷婷;基于GaAs HEMT嵌入式懸臂梁—質量塊結構的力敏特性研究[D];中北大學;2010年

  本文關鍵詞：三軸高g加速度計的測試理論與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：297689