石英挠性加速度计是测量线加速度的高精度传感器,在惯性导航系统中具有重要的作用。然而石英挠性加速度计在使用时容易导致石英摆片挠性梁的断裂,磁感应强度容易受时间、温度等环境因素的影响导致测量产生不稳定性现象。加速度引起的差动电容变化量c,由伺服电路中差动电容检测器检测,其输出为电流,此电流经电流积分器变成输出电压,然后跨导补偿放大器把电压变成输出电流,该输出电流的大小与输入加速度成正比。石英挠性加速度计具有体积小、重量轻、使用方便等优点,石英挠性加速度计通用,同时具备高精度、高抗震、高抗冲击、耐高温和低温等优良性能。
惯性导航系统具有完全自主式、全天候、不受外界环境影响、无信号丢失等特点,但是只是短时间内精度比较高,时间越长,随着时间的积累误差也在积累。因而对组成系统的惯性传感器的性能要求比 较高。加速度计作为捷联惯性导航的关键器件,具有模拟输入、高性能、高准确度的特点。它可以用来测量载体的线加速度,在通过两次积分得到载体的 运动轨迹(载体的速度和距离)。结合陀螺仪信息, 获取载体的完整信息。在捷联惯导系统中,加速度计内在的温度等特性使它有较大的漂移速率,如果不加以补偿,在测量的过程中就会带来较大的误差, 进一步影响导航精度。针对石英挠性加速度计输出信号的特点,jht型石英挠性加速度计,设计了基于DSP及ADc的数据采集硬件电路,并分析了系统主要误差来源;应用DSP高速数据处理的特点,采用软硬件联合滤波,提高了系统抗干扰能力,并对加速度温度漂移进行实时误差补偿I由于ADC的转换结果仍存在一定误差,采用最d'--乘法进行校准补偿,将处理结果以PWM调制脉冲输出;实验结果表明,通过软硬件措施,***提高了系统采集精度,满足了设计要求。
随着“天舟一号”发射任务的顺利完成,辽宁石英挠性加速度计,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。石英挠性加速度计共有两大使命:一是作为“天舟一号”货运飞船光纤惯性测量单元的重要组件之一,将主要用于测量飞船飞行过程的线加速度,为飞船确定自身方位提供信息;二是作为 “天舟一号”微重力主动隔振平台关键技术验证的重要组件,将对载荷六自由度的空间运动作准确测量,帮助平台精准消除振动。