高灵敏三维线性加速度传感器

压电式线性加速度计传感器,由于可以降低传感器的固有频率而具有很高的灵敏度。图1所示的是这种三维传感器中很有发展前途的一种结构形式。对于所用的元件仅采用一种敏感元件,中间排列的是这种敏感元件2,在它上面固定着互相垂直的三对平板型压电元件4。压电元件的自由端固定于     

加速度计校准的趋势

前言由于近几年来形形色色结构与机器设计的进展,相应出现了更多的振动问题。精确测量冲击与振动的必要性变得十分重要。因此,为优选振动传感器的结构与规定其校准方法付出了很大的努力。本文着重论述压电加速度计的动态校准方法。压电加速度计已很普及,因为它对质量比的灵敏度高而对不利环境的灵敏度低。压电加速计的频率范围与动态范围很宽,适合于当前先进的测量与分析设备的性能。校准一般是指用于检验可能影响传感器测量精度的全部工作特性的过程。即使时间和外     

背靠背加速度计的绝对校准

背靠背加速度计广泛用作振动标准,由于负载质量的影响,这种加速度计在作灵敏度精确校准时就存在一些问题。以往校准过程局限于与被校准过的加速度计进行比较,这需要在不同负载下进行。这里介绍一种新的标准方法——绝对的,即假负载干涉校准法。这种方法是直接测量有负载情况下加速度计安装表面的位移,本文介绍了三种试验条件下的实验论据。     

标准加速度计的负载效应对校准结果的影响

介绍了标准加速度计的负载效应及其对校准结果的影响，并通过实例进行了验证，提出了有关建议。     

多维驱动微型振动平台的研制

一种以压电元件为驱动器，结合柔性铰链机构的微型振动平台，通过计算机设计控制电压波形，对其进行三维振动控制。通过实验证明，该机构具有良好的波形跟踪性能，易于实现复杂控制波形，适用于微型机械的动态性能测试。     

霍尔磁强计温度特性校准装置的研究

本文从霍尔元件的基本物理性能出发分析霍尔磁强计的哪些参数与温度有关，确定温度系数和零点温漂是影响霍尔磁强计特定温度下准确度的关键性参数，根据其工作原理开展了校准装置和校准方法的研究，本文阐述了这两套装置的工作原理和组成，并通过试验验证装置的测量能力。     

随机激励和双通道FFT分析在加速度计频响特性测定中的应用

介绍了一种加速度计频响特性测定的新方法。这种方法是采用随机激励，用ＦＦＴ分析法得出加速度计的频响特性。在校准过程中用相干分析、相位检查来保证数据准确可靠。最后，与其他方法进行了比较。     

LaBr3(Ce)元件破损在线监测关键核素确定及效率校准

常用的元件破损在线监测方法受外在因素影响较大，以γ能谱中关键裂变产物核素比活度进行在线定量分析是一种可靠的元件破损监测方法。针对新型LaBr₃(Ce)元件破损监测仪，设计了元件破损模拟实验，对逸出的裂变产物采用HPGe和LaBr₃(Ce)探测器进行了对比测量。通过不同冷却时间γ能谱的核素分析，确定了¹³⁵Xe，⁸⁸Kr，¹³⁸Xe，⁸⁸Rb，¹³⁸Cs等可作为LaBr₃(Ce)元件破损γ能谱监测的关键核素。同时，制备了覆盖能量范围(250～2 400)keV，含⁶⁰Co，¹³⁷Cs，¹³³Ba；²⁴¹Am，¹⁵²Eu；¹⁰⁹Cd，⁸⁸Y，⁵⁷Co及²⁴Na的4组放射性标准溶液，在建立的效率校准系统上，校准了LaBr₃(Ce)在线监测仪的效率。在反应堆一次异常情况分析中，已校准的LaBr₃(Ce)元件破损监测仪对关键核素的现场分析结果与HPGe的取样分析结果一致，表明效率校准结果准确，校准方法可靠。     

LaBr3(Ce)元件破损在线监测关键核素确定及效率校准

常用的元件破损在线监测方法受外在因素影响较大，以γ能谱中关键裂变产物核素比活度进行在线定量分析是一种可靠的元件破损监测方法。针对新型LaBr₃(Ce)元件破损监测仪，设计了元件破损模拟实验，对逸出的裂变产物采用HPGe和LaBr₃(Ce)探测器进行了对比测量。通过不同冷却时间γ能谱的核素分析，确定了¹³⁵Xe，⁸⁸Kr，¹³⁸Xe，⁸⁸Rb，¹³⁸Cs等可作为LaBr₃(Ce)元件破损γ能谱监测的关键核素。同时，制备了覆盖能量范围(250～2 400)keV，含⁶⁰Co，¹³⁷Cs，¹³³Ba；²⁴¹Am，¹⁵²Eu；¹⁰⁹Cd，⁸⁸Y，⁵⁷Co及²⁴Na的4组放射性标准溶液，在建立的效率校准系统上，校准了LaBr₃(Ce)在线监测仪的效率。在反应堆一次异常情况分析中，已校准的LaBr₃(Ce)元件破损监测仪对关键核素的现场分析结果与HPGe的取样分析结果一致，表明效率校准结果准确，校准方法可靠。     

一种新型温度传感器即将获中国发明专利权

甘肃酒泉机电化学工业总公司王国章同志发明一种全新技术方案的温度传感器及属于同一技术构思的温度控制器。该温度传感器主要由一种全新技术方案的温度敏感元件和传感电路所组成，与现有技术的温敏元件相比，具有几乎复盖热电偶、热电阻、半导体热敏元件不能适应的强酸、强碱及腐蚀性介质及各种恶劣环境中工作。敏感元件不存在电阻温度系数的非线性问题，工作稳定性、互换性好，使用可靠，寿命长，不易发生故障，对温度的指示记录和控制都更加方便。其结构简单，成本低廉，而信号转换及温度显示准确度很容易达到0.001℃甚至更高。传感元件与敏感元件之间可以有电的连接，进行有接触的检测，也可以没有电的连接，进行非接触检测，每一传感元件可以对多个敏感元件进行循环的、轮换的检测及对多个温控区进行测控。该技术可广泛应用于各种家电产品及电加热和电制冷产品以及石油、化工、仪器加工等生产工艺流程的温度测控和显示，也可用于汽车、火车、飞机、轮船、驾驶室候车厅、宾馆、病房、实验室等室内的温度测控和显示，还可用于遥测遥控等技术领域。该发明已申请中国发明专利并通过实质审查，进入授权程序，发明人表示面向国内外寻求转让或合作开发。 　　联系人：王国章　　咨询电话：0937-2663334， 0997-8623334。     

一种由压电双晶片测量压电材料参数的动态模型

根据悬臂梁式压电双晶片的动态导纳矩阵 ,提出一种压电材料参数动态测试模型 ,用于测量压电双晶片的几个主要材料参数 :压电应变常数d3 1、机电耦合系数k3 1、介电常数εT3 3 、弹性柔顺系数sE11及材料参数的温度特性。这种测量方法不同于通常的由标准试样测量压电材料参数的方法 ,它直接由一种实用元件—压电双晶片 (非标准试样 )测量压电材料的参数。介绍了测试原理、测试步骤及一种实际试样的测试结果。理论与实验结果表明 :这种新的测试方法是可行的。     

新型双脚步推式微型进给机构的研究

相对于传统“尺蠖式”进给原理，模仿人走路的方式，提出“双脚步推式”进给原理。利用压电元件为驱动源，研制出在大范围内，具有很高分辨力，同时能够连续平稳进给的微型进给机构。该机构的优点概括为：１）不论压电元件的电致伸缩量是多么的有限，利用“双脚步推式”进给原理，可以实现连续平稳的大范围进给；２）在开环控制状态下，该机构能够得到高于０．１μｍ的位移分辨力；３）系统结构简单，控制容易，性能稳定。     

用杆臂效应在轨标定加速度计标度因数的方法

针对加速度计标度因数在轨标定精度低、成本高,需要其他辅助设备且难以工程实现等问题,提出了一种利用杆臂效应在轨标定加速度计标度因数的方法。用该方法对加速度计进行在轨标定,只需要惯组旋转机构按照给定的速率匀速旋转,根据惯组内陀螺仪及加速度计的输出即可解算出加速度计的标度因数。分析了标定原理,建立了标定模型,推导了误差系数的分离算法。通过地面试验验证了方法的有效性。     

倾斜摇摆试验台校准技术研究

介绍了倾斜摇摆试验台的倾斜、摇摆及振荡等参数的校准原理及现状,提出了采用具有零频响应的高灵敏度加速度计对倾斜摇摆试验台进行校准的原理和方法,构建了相应的校准装置,进行了不确定度评定。实践表明,使用加速度计可完成倾斜摇摆试验台大部分参数的校准,操作简单方便,并可溯源至国家振动基准。     

用于直升机现场计量的低频振动校准技术

本文面向直升机健康与使用监测系统(HUMS)的现场计量保障需求,针对其中振动传感器在低频段尚无法实现现场校准的现状,提出了基于直线电机驱动技术的便携式低频振动校准技术方案。该方案利用高精度直线电机构造低频标准振动源,采用稳定性高的石英挠性加速度计作为标准加速度计,具有体积小、精度高、现场环境适应性好的特点,非常适用直升机HUMS的现场计量保障。根据不确定度评估结果,该方案能够实现0.5Hz～20Hz频率范围,0.01m/s~2～20m/s~2加速度范围内不超过1%的校准不确定度(k=2)。     

基于分布式激励的多激励源联合控制试验方法

针对高速飞行器运行过程中经受的振动环境复杂而现有的振动试验技术无法对其进行充分的振动耐久性考核的问题,提出了一种压电元件、振动台、激振器联合控制的振动试验技术.该方法将激振器、振动台安放在结构刚性较大的骨架位置以提供集中力,压电元件则分布黏贴于结构刚性较小的柔性部位以提供分布式激振力.分析了高速飞行器运行过程中的振动环境特点以及这些环境对高速飞行器产生失效的影响,并基于对压电元件材料以及激励特性的研究,分析了压电元件作为耐久性振动试验分布式激励源的可行性,最后组建完成一套集成压电元件、振动台、激振器三种激励源的试验演示系统并开展试验研究.试验结果显示,应用该方法可控制结构柔性部位上一点的振动量级达到20.8g,表明了该技术的科学性以及巨大的工程应用潜力.     

压缩映射原理在平台惯导系统加速度计标定中的应用

传统的平台惯导系统加速度计所采用的自标定方法受到加速度计零偏预装值的影响存在着一定的误差,而且加速度计标定参数准确性的验证方法也较为烦琐,不利于操作。基于压缩映射原理,针对平台惯导系统加速度计提出了一种迭代式标定方法,消除了传统加速度计自标定方法中的误差,同时提出了一种简单、有效地验证加速度计标定参数准确性的方法,并对这种迭代式加速度计标定方法的收敛性进行了证明以及试验验证。     

环路参数对数字闭环加速度计动态特性影响

数字闭环石英挠性加速度计在纯积分控制器下带宽仅有10 Hz左右,需要通过调整伺服电路结构参数来改善系统动态性能.针对这一问题,且为保证系统的无差性,设计了位置式比例积分控制器.建立闭环系统数学模型,利用隐函数求解的方法,得到了环路参数（包括采样点数、比例系数及积分系数）与系统闭环带宽的关系,同时分析了环路参数对系统稳定性及静态精度的影响.搭建系统实验样机并进行闭环带宽及零偏稳定性测试.结果表明,闭环系统带宽与环路参数成正相关关系,其中改变比例系数对系统动态特性的影响最为显著.实验结果与理论分析一致,为数字闭环加速度计动态特性调整提供理论依据及实验指导.      

石英挠性加速度计阻尼参数闭环检测方法

石英挠性加速度计作为一种高精度惯性测量传感器,被广泛用于航天器姿态控制及惯性导航中。在石英挠性加速度计设计时,摆组件在腔体内的阻尼系数是一项的重要参数。与摆组件的转动惯量及挠性梁刚度等参数不同,阻尼系数与摆片的表面积、摆组件工作间隙、大气压强等多种因素相关。为了获取石英挠性加速度计正常工作状态下阻尼特性参数,研究了一种基于系统闭环频率响应的阻尼系数测量方法。利用水平振动台获取石英挠性加速度计幅频特性曲线,采用最小二乘参数拟合的方法对石英挠性加速度计阻尼特性参数进行辨识。利用辨识得到的阻尼系数进行仿真,并绘制幅频特性曲线与实际采样输出比对,验证了基于系统频率响应的闭环测量方法有效可行。     

参数自适应误差自校准的Sigma-Delta闭环微机械陀螺仪

提出并实现了一种用于MEMS谐振陀螺仪的新型自适应自校准多级噪声整形(MASH) 微机电sigmadelta闭环测控电路方案。该技术针对高精度MEMS音叉陀螺仪的误差校准, 开发了在线自适应误差校准的MASH2-0闭环测控电路,且无需使用任何额外的机械校准方法。该技术不仅可以有效地消除由于MEMS音叉陀螺仪敏感元件加工误差和接口测控电路之间的参数失配在输出端产生的误差影响,并且能够校正由非理想信号传递函数而导致的信号链路传输中的频谱失真和增益失配。试验结果表明,与传统的闭环MEMS陀螺仪相比,所提出的自适应MASH2-0闭环测控电路技术可以实现更好的系统稳定性、动态范围和噪声性能。