Casimir力对微加速度计性能的影响分析

随着微器件的尺寸日益缩小,有必要评估Casimir力对微器件性能的影响。本文以微机电系统中常见的微加速度计为对象,建模分析了Casimir力对其性能的影响。研究表明,Casimir力对微加速度计性能的影响随极板间距离的减小而迅速增大。Casimir力使得微加速度计的最大可检测加速度减小,并且随支撑粱刚度的减小,对灵敏度的影响逐渐增大。当检测电容极板间距离等于400nm时,Casimir力引起微加速度计的最大可检加速度的降幅迭5．89％。     

两种现代的动态振动和冲击校准技术

本文介绍了对加速度计作冲击和振动校标的两种现代技术。严格说来,这两种技术是真正的或者完全的动态校准技术。此技术是通过对加速度计的比较校准试验,在试验中采用付里叶变换的方法,将加速度计的响应转换到频率域,从而得到被校加速度计系统的传递函数。这就使在感兴趣的频率范围内,同时获得了幅度和相位校准两种数据。为了说明问题方便起见,本文简要涉及了当前通用的校准技术中存在的问题,着重阐述本校准技术的原理,方法及其应用。     

关于接点式加速度计使用范围的讨论

六十年代后,我国进口了一批德国VEB台尔曼仪器公司GBM-200型接点式加速度计,用于振动和冲击测量。后来有的单位仿制并改制了这种加速度计,作为一般振动冲击测量和专配凸轮式冲击台的冲击加速度测量。由于振动冲击的迅速发展,该加速度计在使用上比较混乱,有的单位把它淘汰,有的单位继续广泛使用,有的竟用做冲击标准,有的持怀疑态度。为此本文以德国GBM-200型加速度计为例,对接点式加速度计使用范围的问题作以分析和探讨,与有关兄弟单位商榷。一、接点式加速度计工作原理 GBM-200型接点式加速度计工作原理如图一所示。它由传感器和指示器两部分组成。而传感器主要由可旋刻度盘、外壳和惯性敏感元件组成;指示器主要由整流器、自感变压器和氖气指示灯组成;整套接点式加速度计是采用惯性原理测量待测对象的加速度最大值。首先,将传感器     

新型传感器——声表面波位移传感器和声表面波加速度计

本文讨论了用声表面波(SAW)位移传感器进行微小位移测量的两种方法:一种是用两个石英基片来组成 SAW 延迟线振荡器进行位移测量;另一种是利用一个石英基片来组成 SAW 谐振器(SAWR)或延迟线振荡器来实现位移测量。这两种方法对于精密工业的位移测量及其可以转化为位移测量的其它物理参量的测量都是十分有用的。本文还介绍了两大类型的 SAW 加速度计:一种是以伸张应力效力为基础的 SAW加速度计,它的敏感元件发生的是伸张或压缩变形;另一种是以弯曲应力效应为基础的SAW加速度计,它的敏感元件发生的是弯曲变形。另外,本文还对 SAW 加速度计的性能进行了分析、讨论。     

石英挠性加速度计热固耦合仿真分析

采用有限元仿真与物理实验相结合的方法,初步探索温度对石英挠性加速度计的热致变形误差影响规律,为提高其测量精度和工作稳定性奠定基础。根据石英挠性加速度计的结构特点和工作原理,建立有限元仿真模型,进行瞬态热仿真,得到石英挠性加速度计温度场分布;为检验热仿真结果的可靠性,设计物理实验测定石英挠性加速度计关键点的温度变化情况进行验证,结果表明在表壳内某点实验测试温度与该点仿真温度吻合较好。在此基础上,再进行热与变形耦合仿真,重点分析摆片组件变形对石英挠性加速度计标度因素的影响,为加速度计误差分析提供理论依据。     

新产品

Endevco公司生产的2262—200型压阻加速度计,用于火箭发射、组件试验、运输冲击、汽车碰撞等研究中测量应变和动力加速度。测量范围±200g,频率直流至1100Hz. 译自《ENVIRONMENTAL QUARTERLY》1970 NO 1.P 36 Setra Systems公司生产的压缩气体薄膜阻尼式(非颤动式)加速度计,具有±100至±10000g这么宽的冲击测试范围。其过载可高达50000g;自然频率为17000Hz;输出大于1伏直流;温度范围为-65°至 250℉。     

第二章 加速度计的特性

2.1 前言获得高保其度的冲击振动数据,是一项必须十分认真对待的任务。这不仅要求很好的了解所用仪表的特性,而且也应该熟悉它们之间如何相互作用,外界环境如何影响仪表以及加速度计如何影响所测振动的。加速度计常常是一个关键性的元件。这是因为在实际应用中为改善数据的保其度,往往有许多种结构设计形式可供挑选,这样,试验工程师必须     

脉冲型风洞用加速度计测力天平

在工作时间＜３ｍｓ的脉冲型风洞中的试验模型上选定位置处，安装加速度计来进行力和力短的测量。对于高焓脉冲型风洞模拟再入飞行，研究高超声速真实气体效应是十分必要的。     

基于加速度计阵列的多轴向振动台校准研究

本文探讨了两种基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型,依据六自由度运动系统方程对两种构型的运动状态进行了推导,并设计了封装方法,最后对封装的加速度计阵列构型进行了不同位置、不同频率、不同构型等方面的试验验证,试验结果表明本文提出的基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型能够对六自由度振动进行还原,结果准确可靠,可以作为多轴向振动校准手段,期望推广应用于现场多轴向振动校准工作中。     

振动、冲击测量加速度计

最近在加速度计设计和用法方面几乎没有多大进展。只是在换能器设计精度、信号适调装置、加速度测量方法应用方面有些改进。可利用加速度传戚器测量几乎从直流(DC)至100KHz的任何运动。在某些测量情况下,温度仍然是个限制因素。灵敏度、保真度、可靠性仍是现在所用加速度计的特征。     

桥式测量转换电路特性与实验教学结合的探索与实践

桥式测量转换电路是众多传感器测量转换电路中非常重要的一种转换电路,其特性的理解和掌握对理解其在多种电路中的应用起着至关重要的作用。通过应变片电阻传感器实验教学可实现对桥式测量转换电路特性的掌握。     

加速度计设计的新发展

由于压电加速度计具有某些优点,所以广泛地采用这种传感器准确地测量振动与冲击,但是,实际发现,其测量结果严重地受基座弯曲和温度瞬变这两种环境因素的影响。为此近几年进行了许多结构设计的改进工作。克服基座弯曲的最好结构形式是三角剪切式,即将三块压电元件分别固定在加速度     

基于多传感器组合的高转速弹体姿态测试

针对以往三轴磁传感器和加速度计组合测量高转速弹体姿态的不足,提出了一种新的姿态测量方案。该方案由两个磁传感器和两个加速度计以特定的方式安装及相应的解算方法组成。说明了传感器的布阵方式,并给出了弹体姿态解算的数学模型和解算方法。该解算方法包括Magsonde Window和最值之比的证明以及姿态角解算的理论分析,最后对此方案进行了建模与仿真。仿真结果表明,解算的姿态角与真实姿态角相符。     

多点测振装置的配套

本文从大型构件振动特性测量需要出发,介绍了由压电式加速度计、简易电荷放大器和模拟扫描器组成的多点测量装置。并说明了该多点测量装置能分别与传递函数分析仪、多点激振系统以及1170频率响应分析仪配套使用的理论根据.对简易式电荷放大器和模拟扫描器的原理也作了扼要介绍。     

介电弹性体圆柱形驱动器机电耦合致动过程分析

驱动器薄膜施加高压直流电后产生的轴向力差能使圆柱形驱动器伸长。为研究介电弹性体圆柱形驱动器的动态反应,本文对其机电耦合致动原理及过程进行了分析。圆柱形驱动器的机电耦合致动过程类似于蠕变过程,提出一种广义Voigt线性粘弹性模型来对其进行描述,并对计算结果与试验之间产生误差的主要原因进行分析。根据驱动器机电耦合致动过程中驱动器的准静态位移的非线性及轴向应力的变化对原模型进行改进。试验表明,在驱动器工作电压范围内,改进的广义Voigt模型能较好地描述驱动器机电耦合致动过程,此模型可用于介电弹性体圆柱形驱动器的性能预测和优化。     

飞行试验中GPS定位数据的坐标转换方法研究

在飞行试验过程中,机载GPS设备进行测量时一般采用WGS-84坐标系,而在飞行试验数据处理中需要特定的跑道坐标系。因此,需要将GPS数据在不同坐标系之间进行转换,根据相对定位原理,采用一种简单的坐标转换方法,分析给出了利用GPS数据通过坐标转换计算得到理想跑道坐标系下飞机航迹的数据处理方法。     

底层隔板法壁面剪应力测量技术研究与发展

介绍了机械式底层隔板测量流体壁面剪应力的基本原理。重点阐述了基于微机电系统（MEMS）的微型底层隔板的集成化结构及其工作原理,介绍了其研究发展及测试应用情况。最后,简要分析了常规剪应力微传感器在高温测试方面的弊端,并结合已有高温摩阻测试研究,提出了未来壁面剪应力测量技术的发展方向。     

表面摩擦应力油膜干涉测量技术在 Mα=8的应用

在Φ0.5m高超声速风洞中开展了表面摩擦应力油膜干涉测量技术在Ma=8的应用研究。在记录干涉图像的同时,使用红外热像仪记录模型表面温度,通过标记点进行坐标转换,获得测量点处油膜的温度,对比地面校准中获得的硅油黏性-温度曲线,确定油膜的实际黏性系数,从而提高摩擦应力测量精度。开展了平板模型摩擦应力测量试验,不同黏性硅油测得结果的标准偏差与平均值的百分比不超过10%,试验结果与平板层流边界层理论估计值吻合。     

混沌遗传组合算法在复杂曲面零件加工定位中的应用

针对复杂曲面零件加工时难以精确定位的问题,利用数控机床对毛坯测量,然后将测量值和CAD模型理论值进行匹配计算,从而将标准零件模型嵌入到毛坯中,实现工件的定位.对于求解转换矩阵这一非线性问题,设计了混沌遗传组合算法,该算法可有效减小遗传算法陷入早熟的概率,有助于搜索到全局最优解.最后通过试验证明该算法可实现对转换矩阵的求解,将理论模型嵌入到零件毛坯中,使加工余量得到优化.     

基于wMPS的新型位移测量方法研究

随着参试产品尺寸不断增大,试验规模也不断扩大,传统的容栅式位移传感器已经不能适应型号试验发展的需求。室内空间测量定位系统(workspace measuring position system,简称wMPS)是一种基于光平面交会定位原理的大型结构网络式测量系统,在空间三维坐标测量方面有着广阔的应用前景。本文针对航天器结构静力试验中仅关注被测量点相对变形的特点,利用wMPS系统的角度测量数学模型,辅以激光测距,对测量系统进行优化,实现了目标点的轴向位移和径向位移同时测量。该方法具有多点实时测量与跟踪,精度高,试验前无需标定,安装简便等特点。试验表明,wMPS系统测量误差小于0.1mm,完全可以替代传统的容栅式位移传感器。