針對航天器自主軌道控制任務對加速度計小量程、高穩(wěn)定性的應用需求,提出了一種基于靜電力平衡的石英撓性加速度計方案.基于整體系統(tǒng)結構分析,建立了表頭的結構模型并設計了靜電力反饋式的閉環(huán)控制系統(tǒng).通過在控制系統(tǒng)中引入電阻尼補償環(huán)節(jié),避免系統(tǒng)在表頭諧振頻率處振蕩,同時構建基于PID控制的校正網(wǎng)絡來提高系統(tǒng)的動態(tài)特性.對閉環(huán)控制系統(tǒng)進行分析,優(yōu)化結構參數(shù)使其具有較高穩(wěn)定性.通過實驗對加速度計性能指標進行了標定.實驗結果表明:研制的靜電力平衡式石英撓性加速度計的量程為±0. 12 g,零偏穩(wěn)定性達到1. 51μg.石英加速度計主要由表頭、激振電路和測頻電路等組成。其中表頭由阻尼板、金屬擺、力敏感石英梁組成。具有量程大、精度高、抗過載性強、體積小、功耗低、價格廉等特點。

石英加速度計主要由表頭、激振電路和測頻電路等組成。其中表頭由阻尼板、金屬擺、力敏感石英梁組成。具有量程大、精度高、抗過載性強、體積小、功耗低、價格廉等特點。

物理特性

尺寸:

φ25.4×30 mm

重量

<80 g

工作性能:

量程

± 15 g

分辨率

50μg

零偏

≤|±15|mg

電流標度因數(shù)

2.9±0.5 mA/g

0g 2h 穩(wěn)定性

≤150μg

1g 2h 穩(wěn)定性

零偏溫度系數(shù)

≤|±150|μg/℃

標度因數(shù)溫度系數(shù)

≤|±150| ppm/℃

噪聲(負載840Ω)

≤|±10|mv

電氣特性;

工作電壓范圍

|±12|～|±15|V

工作電流

≤|±20| mA

使用環(huán)境；

工作溫度范圍

-40℃ ~ 120℃

存儲溫度范圍

-50℃ ~ 125℃

振動

20g (20~2000Hz)

沖擊

1000g, 0.5ms, 1/2sin

航天石英撓性加速度計價格作為飛船光纖IMU（慣性測量單元）的重要組件之一，將主要用于測量飛船飛行過程的線加速度，為飛船確定自身方位提供信息；此外，該產(chǎn)品還是飛船微重力主動隔振平臺關鍵技術驗證的重要組件，將對載荷六自由度的空間運動作準確測量，幫助平臺精準消除振動。石英撓性加速度計是一種通過敏感石英擺片相對位置變化來檢測加速度的精密慣性傳感器，通過計算可以準確獲得系統(tǒng)的速度和位置，為各類系統(tǒng)的導航、制導、控制、調平等提供準確的加速度測量信號，已廣泛應用于航天、航空、船舶、石油、巖土工程等諸多領域。

加速度計是一種慣性控制器，可以測量物塊的加快力。石英加速度計關鍵由表頭、激振電源電路和測頻電源電路等構成。在其中表頭由減振板、金屬材料擺、力比較敏感石英梁構成。具備測量范圍大、、抗負載性強、體型小、功率低、價錢廉等特性。石英撓性加速度計用以質粒載體的微重力測量系統(tǒng)和慣導系統(tǒng)中，并可用以的靜態(tài)數(shù)據(jù)角度測量系統(tǒng)中。石英撓性加速度計是一種根據(jù)比較敏感石英擺片相對位置轉變來檢驗瞬時速度的高精密慣性控制器，根據(jù)測算能夠 得到系統(tǒng)的速率和部位，為各種系統(tǒng)的導航欄、制導、操縱、調公平出示的瞬時速度測量數(shù)據(jù)信號，已廣泛運用于航空航天、航空公司、船只、地質工程等眾多行業(yè)。