石英挠性加速度计组件精密温控系统热分析

在捷联惯性导航系统中石英挠性加速度计是其核心器件，加速度计的温度 特性直接影响其测量精度。在高精度的惯性系统中，需要对加速度计组件进行精度优于 0.05℃的温度控制。为了研究加速度计组件精密温控系统，利用有限元分析软件ANSYS 建立石英挠性加速度计组件温控系统的有限元模型，仿真计算其有限元模型的温度场。 首先根据组件的结构特性建立了其有限元模型，介绍了热分析中求解条件的确定方法。 通过仿真得到温控系统的温度场模型，根据温度场模型计算温度梯度并且确定系统的测 温点、控制方式，最后利用加速度计输出数据验证分析结果的正确性。研究结果可以为 加速度计组件精密温度控制系统中的测温点选取、控制方式确定以及捷联惯导系统中温 度补偿、温度控制与热优化提供参考依据。  

石英挠性加速度计的电阻尼设计

石英挠性加速度计在低气压环境下使用时， 可能因为漏气而出现失效问 题，分析了加速度计表头在真空状态下会出现的振荡现象，提出了可以在系统内增加电 阻尼环节来应对该问题，电阻尼环节由加速度计伺服电路中增加的内环路来实现，内环 路中的微分环节可以等效为系统的阻尼项。进而通过计算机模拟仿真和具体硬件实现后 的动态比较测试，验证了电阻尼设计的可行性，证明该方法确实能够有效提高仪表的可 靠性。  

一种手自一体石英挠性加速度计温控仪的设计

为满足惯性导航系统中石英挠性加速度计精确测试要求,设计了一种以模拟电路和功率放大为核心的高精度加速度计温度控制仪器,温控精度达到0.02℃.该温控仪除具有精密温度控制外,还具有手动模拟量测量、自动模拟量测量及多通道I/F输出测试于一体的特点.为满足多只加速度计测试一致性要求,采用单一温度受控的采样电阻方法,提高了石英挠性加速度计性能指标如4小时稳定性、模拟量长期重复性测试的准确性和稳定性.  

惯性加速度计电流电压转换误差研究

在以压频转换为核心的石英挠性加速度计的数据采集应用中,以何种方式实现电流电压转换并保证引入误差最小,尚未有明确的计算与论证。本文通过对几种可能出现的电流电压转换方式的误差进行分析和计算,从基础结构上明确了这几种转换方式的优劣,得到了最佳转换方案。  

基于厚片光胶法的石英挠性加速度计摆片光学冷加工

本文介绍了一种基于厚片光胶的高精度石英挠性加速度计摆片光学冷加工制备方法。现有的主流加工方法一般采用厚度为1.1mm的薄片进行后续加工。在单面环抛机结合光胶工艺的加工方法中，这种厚度的原料片使得成品石英光片在最终下盘时的面型不够理想， 从而影响装配成表的精度。基于此，本文提出了厚片光胶法，运用片厚1.8mm的光片进行后续加工，并在加工过程中增加了一次释放应力加抛光片修饰面型的工序，较好地改善了成品光片的面型。改进工艺后制备所得的光片下盘后光圈数从改进工艺前的2~3个减少为小于1个。作为高精度石英加速度计的关键零部件，改善面型后的光片更好地满足了成表的精度要求。  

基于MEMS陀螺的低成本捷联惯导系统设计

介绍了一种基于MEMS陀螺和石英挠性加速度计的低成本捷联惯性导航系统的设计与实现方法。给出了惯性测量单元(IMU)的模型方程,并在全温下对IMU的输出进行补偿;采用"四元数"法进行姿态计算,通过坐标变换、积分运算确定载体的速度、位置;对惯测样机进行了60 s的静态测试,结果表明该系统短期准确度满足SINS/GPS组合导航系统需求。  

提高石英挠性加速度计标度因数稳定性的磁路设计

文章分析了影响石英挠性加速度计标度因数（K1）的长期稳定性的原因，讨论了一种将磁极片和磁钢的尺寸及磁钢材料进行改进的方法。并通过ANSYS大型有限元分析软件对改进的石英挠性加速度计的磁路进行了计算，获得了满意的结果。通过对结果的分析获得了对有关现象的直观深入的认识，为所计算加速度计的改进设计提供了线索。  

加速度计温控系统被控对象建模技术研究

加速度计工作过程中，其内部与外界环境存在温度梯度，针对温度变化影响加速度计参数的问题，提出了一种加速度计温控系统被控对象建模的方法。进行了多工作点加速度计升温和降温试验，采用递推增广最小二乘法对被控对象模型进行了辨识，建立了加速度计温控系统被控对象模型和降温模型，计算结果表明，3min后温控系统被控对象模型曲线残差在[-0.5~0.5℃]之间，降温模型曲线残差在[-0.15~0.15℃]之间，满足系统对加速度计性能需求，表明了方法的有效性。