加速度计原理讲稿.ppt
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1、关于加速度计原理第一页,讲稿共二十三页哦加速度计的一般结构 加速度计由检测质量(也称敏感质量)、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动,这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时,根据牛顿定律,具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。第二页,讲稿共二十三页哦第三页,讲稿共二十三页哦 它与壳体之间将产生相对运动,使弹簧变形,于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平衡时,检测质量与壳体之间便不再有相对运动,这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信
2、号转换为电信号,以供输出。加速度计本质上是一个一自由度的振荡系统,须采用阻尼器来改善系统的动态品质。第四页,讲稿共二十三页哦常用加速度计 重锤式加速度计重锤式加速度计 液浮摆式加速度计液浮摆式加速度计 挠性加速度计挠性加速度计 微机械加速度计微机械加速度计第五页,讲稿共二十三页哦重锤式加速度计原理第六页,讲稿共二十三页哦 当基座以加速度 a运动时,由于惯性质量块 m相对于基座后移,质量块的惯性力拉伸前弹簧,压缩后弹簧,直到弹簧的回复力Ft=Ks等于惯性力时,质量块相对于基座的位移量才不再增大。忽略摩擦阻力不计,质量块和基座有相同的加速度,即 a=a。根据牛顿定律 Ft=ma 因此a=a=Ft/
3、m=Ks/m 即 a=ks 式中 k=K/m。所以,测出质量块的位移量 s,便知道基座的加速度。第七页,讲稿共二十三页哦第八页,讲稿共二十三页哦 重锤式加速度计由惯性体(重锤)、弹簧片、阻尼器、电位器和说定装置组成。惯性体悬挂在弹簧片上,弹簧片与壳体固连,锁定装置是一个电磁机构,在导弹发射前,用衔铁端部的凹槽将重锤固定在一定位置上。导弹发射后,锁定装置解锁,使重锤能够活动,阻尼器的作用是给重锤的运动引入阻力,消除重锤运动过程中的振荡。敏感轴与弹体的某一个轴平行,来测量导弹飞行时沿该轴产生的加速度。第九页,讲稿共二十三页哦液浮式加速度计原理液浮式加速度计原理第十页,讲稿共二十三页哦 液浮式加速度
4、计原理结构类似于液浮式陀螺仪。壳体内充有浮液,将浮筒悬浮。浮筒内相对旋转轴有一个失衡检验惯性(质量块 m),偏离旋转轴的距离为 L,敏感方向为图中的 z方向。当沿加速度计的输入轴(敏感方向)有加速度时,由于惯性的作用,惯性体绕旋转轴产生惯性力矩 Ma=Lma 惯性体在惯性力矩作用下,将绕旋转轴(输出轴)转动,惯性体绕输出轴相对壳体转动的角度由传感器敏感第十一页,讲稿共二十三页哦传感器输出与转动角度成比例的电压信号 即U=ku ku为传感器的传递系数 传感器电压输入放大器,放大器输出与输出电压成比例的电流信号 即I=kiU ki为放大器的放大系数放大器输出的电流信号输入给力矩器,产生与电流成比例
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