加速度计又被称作“比力传感器”。这是因为,当载体在惯性空间运动时,加速度 计受到的力是天体星球引力场的万有引力与发动机推力的合力,所以,加速度计测量包括加速度和引力加速度。 加速度计被安装在载体上,当载体在加速度计输入轴方向上相对惯性空间有运动加 速度时,根据牛顿定律,加速度计所受到的外力为: F2mai (2.1) 这个力等于加速度计检测质量摆产生的惯性力,该力:f哿产生惯性力矩,航天加速度计,英挠性加速度计原理及性能 Mg=marL 聊一检测质量摆的质量,三轴加速度计,g;三一检测质量摆的质量中心至挠性枢轴的距离,cm; 口广加速度计输入轴方向的输入加速度,单位是g,g=9.8m/s2。 惯性力矩使检测质量摆产生运动,其绕挠性枢轴产生角位移,该角位移使差动电容 传感器产生电容差值,在小角位移时: Ac=Kp.da (2-3) 式中:彳产电容差值,pF; 蟑卜差动电容传感器在零位附近的传递系数,pF/rad; 彳仅一检测质量摆的角位移,rad; 该电容差值经伺服电路变换成电流信号,该电流向力矩器产生一电磁反馈力矩: MI-KtI Q-q 式中:朋卜力矩器的反馈力矩,N rn; 厨一力矩器的力矩系数,N 卜通入力矩器动圈的电流,A。在结构设计上,由于已采取措施令惯性力矩作用点与反馈力矩作用点重合。因此, 在力平衡状态下,必=尥,即 仁(mL/K)口, 式中:m瓣电流标度因数,在数值***于输入加速度为19时所需的反馈电流,亦称自重电流,石英加速度计哪家好,单位mA/g。 当力矩器反馈力矩与检测质量摆的惯性力矩相平衡时,力矩器动圈中所需的电流与 输入加速度成正比。由于检测质量摆的质量m、质量中心至挠性枢轴的距离三和力矩器 的力矩系数羁均为已知的,因此测量力矩平衡时流经力矩器动圈的电流值,即可测得载 体沿加速度计输入轴上的运动加速度。
加速度计和角速度计数据的含义加速度计和角速度计数据的含义加速度计的三轴分量ACC_X,ACC_Y和ACC_Z是16位有符号整数,分别代表设备在三个轴向上的加速度,取负值值加速度沿坐标轴为负,沿正值为正。三个加速度分量都是重力加速度g的倍数,并且可以表示的加速度范围,加速度计,即放大率可以均匀设定,并且有四种可选的放大率:2g,4g,8g和16g。以ACC_X为例,如果放大率设置为2g(默认),则表示当ACC_X取-32768时,当前加速度是沿X轴正方向的重力加速度的2倍;如果设置为4g,则取值为-32768在X轴正方向上的重力加速度为4倍,依此类推。显然,放大率越低,精度越高,放大率越高,范围越大,根据具体应用设定。我们使用f来表示放大率,f=0是2g,f=3是16g,设置加速度放大率的代码如下:以ACC_X为例,如果当前设置的加速度放大率是4g,那么ACC_X读数转换为加速度。公式为:,g可以取局部重力加速度。围绕X,Y和Z的三个坐标轴旋转的角速度计的角速度分量GYR_X,GYR_Y和GYR_Z是16位有符号整数。当从原点到旋转轴的方向观察时,在取正值时顺时针旋转,在取负值时顺时针旋转。
三个角速度分量均以度/秒为单位。可以表示的角速度范围,即,可以均匀地设定放大率。有4种可选放大率:250度/秒,500度/秒,1000度/秒,2000度。度/秒。以GYR_X为例,如果放大率设置为250度/秒,则表示当GYR为正32768时,当前角速度为顺时针250度/秒;如果设置为500度/秒,则当前角速度为32768.顺时针500度/秒。显然,放大率越低,精度越高,放大率越高,范围越大。我们使用f来表示放大率,f=0是250度/秒,f=3是2000度/秒,并且用于设置加速度放大率的代码与2.1代码相同,除了角速度覆盖的地址寄存器是0x1B。
高精度惯导系统由IMU单元(光纤陀螺、石英挠性加速度计)、导航计算机板、电源板、GPS OEM板等组成。其中光纤陀螺主要敏感载体的角速度信息;石英挠性加速度计敏感载体的加速度信息;导航计算机主要是进行误差补偿及导航算法;电源板用于系统内部各模块的供电;GPS OEM板用于接收航天信号并解算出载体的速度和位置信息。高精度惯导系统使用方便、成本低、性价比高。廊坊市航新仪器仪表有限公司加速度计产品具有体积小、重量轻、重复性和稳定性精度高、功耗小等特点,其外形尺寸与常规石英挠性加速度计相比,体积缩小25%,重量减小60%。我厂加速度计拓宽延伸配套到多项小型惯组,工作稳定、状态良好,符合系统使用要求。产品的高精度、小体积优势得到充分展现,产品应用前景宽广。