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针对航天器自主轨道控制任务对加速度计小量程、高稳定性的应用需求,提出了一种基于静电力平衡的石英挠性加速度计方案.基于整体系统结构分析,建立了表头的结构模型并设计了静电力反馈式的闭环控制系统.通过在控制系统中引入电阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,同时构建基于PID控制的校正网络来提高系统的动态特性.对闭环控
航天加速度传感器
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视频作者：廊坊市航新仪器仪表有限公司
针对航天器自主轨道控制任务对加速度计小量程、高稳定性的应用需求,提出了一种基于静电力平衡的石英挠性加速度计方案.基于整体系统结构分析,建立了表头的结构模型并设计了静电力反馈式的闭环控制系统.通过在控制系统中引入电阻尼补偿环节,避免系统在表头谐振频率处振荡,同时构建基于PID控制的校正网络来提高系统的动态特性.对闭环控制系统进行分析,优化结构参数使其具有较高稳定性.通过实验对加速度计性能指标进行了标定.实验结果表明:研制的静电力平衡式石英挠性加速度计的量程为±0. 12 g,零偏稳定性达到1. 51μg.石英加速度计主要由表头、激振电路和测频电路等组成。其中表头由阻尼板、金属摆、力敏感石英梁组成。具有量程大、精度高、抗过载性强、体积小、功耗低、价格廉等特点。
随着“天舟一号”发射任务的顺利完成，大家的焦点都落在了“天舟一号”与“天宫二号”的交会对接上，此次天舟一号搭载着一个重要部件——石英挠性加速度计。航天加速度传感器继助力神舟飞船历次飞行任务、嫦娥系列飞行任务之后，将在“功劳簿”上又增添了浓墨重彩的一笔。石英挠性加速度计成功为飞船返回舱提供了准确的测量；从“神舟八号”到“神舟十一号”，作为石英挠性加速度计组合的核心器件，石英挠性加速度计身兼数职，为交会对接提供速度增量测量、为飞船姿态控制提供微重力测量、为飞船返回舱提供速度测量等；在已经完成的嫦娥3号飞行任务和即将开展的嫦娥5号飞行任务中，它都是不可或缺的重要产品，以其稳定的表现提供准确的测量数据。
石英挠性加速度计是根据惯性原理，通过石英挠性支承，加上的电路构成的精密仪表。石英挠性加速度计具有高输出阻抗，用户可以根据情况选择所需要的采样电阻而不致影响系统稳定性。目前石英挠性加速度计已经形成了系列化产品，产品类型从的ug级加速度计到石油钻井用抗恶劣环境加速度计、耐高温加速度计，工作温度可达185℃。为各类系统的导航、制导、控制、调平、监测等提供惯性加速度信号。石英挠性加速度计是根据惯性原理，通过石英挠性支承，加上的电路构成的精密仪表。石英挠性加速度计具有高输出阻抗，用户可以根据情况选择所需要的采样电阻而不致影响系统稳定性。
方解石挠性加速度计构造
轭铁由温度系数低，导带磁能好的软磁材料构成。
当有加速度a键入时，由挠及力矩电磁线圈构成的比较敏感块相对性平衡位置健身运动而造成惯性力矩Fa或惯性力矩，随后根据超声波换能器将此分子热运动转化成电子信号，再根据伺服放大器变为电流量数据信号，电流量数据信号被馈送到处在稳定电磁场中的力矩器而造成意见反馈力Foc或意见反馈力矩Moc，与键入加速度造成的惯性力矩Fa或惯性力矩相态，直至再度修复到平衡位置。
方解石挠性加速度计早已产生了通用化商品，产品类别从高精密的ug级加速度计到石油钻井用抗极端自然环境加速度计、耐热加速度计，操作温度达到185℃。为各种系统软件的导航栏、制导、操纵、校正、检测等出示惯性力加速度数据信号。
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