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4個(gè)點(diǎn)來(lái)了解美國(guó)METRIX加速度計(jì)的基本介紹
閱讀：655 發(fā)布時(shí)間：2021-8-25美國(guó)METRIX加速度計(jì)測(cè)量加速度的儀表。加速度測(cè)量是工程技術(shù)提出的重要課題。當(dāng)物體具有很大的加速度時(shí)，物體及其所載的儀器設(shè)備和其他無(wú)相對(duì)加速度的物體均受到能產(chǎn)生同樣大的加速度的力，即受到動(dòng)載荷。欲知?jiǎng)虞d荷就要測(cè)出加速度。其次，要知道各瞬時(shí)飛機(jī)、火箭和艦艇所在的空間位置，可通過(guò)慣性導(dǎo)航見(jiàn)陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng))連續(xù)地測(cè)出其加速度，然后經(jīng)過(guò)積分運(yùn)算得到速度分量，再次積分得到一個(gè)方向的位置坐標(biāo)信號(hào)，而三個(gè)坐標(biāo)方向的儀器測(cè)量結(jié)果就綜合出運(yùn)動(dòng)曲線并給出每瞬時(shí)航行器所在的空間位置。再如某些控制系統(tǒng)中，常需要加速度信號(hào)作為產(chǎn)生控制作用所需的信息的一部分，這里也出現(xiàn)連續(xù)地測(cè)量加速度的問(wèn)題。能連續(xù)地給出加速度信號(hào)的裝置稱為加速度傳感器。
美國(guó)METRIX加速度計(jì)的構(gòu)件如下：外殼(與被測(cè)物體固連)、參考質(zhì)量，敏感元件、信號(hào)輸出器等。加速度計(jì)要求有一定量程和精確度、敏感性等，這些要求在某種程度上往往是矛盾的。以不同原理為依據(jù)的加速度計(jì)，其量程不同(從幾個(gè)g到幾十萬(wàn)個(gè)g)，它們對(duì)突變加速度頻率的敏感性也各不相同。常見(jiàn)的加速度計(jì)所依據(jù)的原理有
①參考質(zhì)量由彈簧與殼體相連，它和殼體的相對(duì)位移反映出加速度分量的大小，這個(gè)信號(hào)通過(guò)電位器以電壓量輸出；
②參考質(zhì)量由彈性細(xì)桿與殼體固連，加速度引起的動(dòng)載荷使桿變形，用應(yīng)變電阻絲感應(yīng)變形的大小，其輸出量是正比于加速度分盤(pán)大小的電信號(hào)；
③參考質(zhì)量通過(guò)壓電元件與殼體固連，質(zhì)量的動(dòng)載荷對(duì)壓電元件產(chǎn)生壓力，壓電元件輸出與壓力即加速度分量成比例的電信號(hào)：
④參考質(zhì)量由彈簧與殼體連接，放在線圈內(nèi)部，反映加速度分量大小的位移改變線圈的電感，從而輸出與加速度成正比的電信號(hào)。此外，尚有伺服類(lèi)型的加速度計(jì)，其中引入一個(gè)反饋回路，以提高測(cè)量的精度。為了測(cè)出在平面或空間的加速度矢量，需要兩個(gè)或三個(gè)加速度計(jì)，各測(cè)量一個(gè)加速度分量。
美國(guó)METRIX加速度計(jì)的原理類(lèi)似加速度計(jì)，它的外盒裝在轉(zhuǎn)動(dòng)物體上，由于角加速度，在參考質(zhì)量上產(chǎn)生切向動(dòng)載荷，可輸出與切向加速度或角加速度大小成比例的信號(hào)。隨被測(cè)運(yùn)動(dòng)物體和測(cè)量要求的不同，加速度計(jì)有各種原理和實(shí)現(xiàn)方式。如在飛行器上，有按陀螺原理設(shè)計(jì)的陀螺加速度儀等。
測(cè)量運(yùn)載體線加速度的儀表。測(cè)量飛機(jī)過(guò)載的加速度計(jì)是最早獲得應(yīng)用的飛機(jī)儀表之一。飛機(jī)上還常用加速度計(jì)來(lái)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)故障和飛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷情況。在各類(lèi)飛行器的飛行試驗(yàn)中，加速度計(jì)是研究飛行器顫振和疲勞壽命的重要工具。在飛行控制系統(tǒng)中，加速度計(jì)是重要的動(dòng)態(tài)特性校正元件。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，高精度的加速度計(jì)是最基本的敏感元件之一。不同使用場(chǎng)合的加速度計(jì)在性能上差異很大，高精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)要求加速度計(jì)的分辨率高達(dá)0.001g，但量程不大；測(cè)量飛行器過(guò)載的加速度計(jì)則可能要求有10g的量程，而精度要求不高。
美國(guó)METRIX加速度計(jì)基本
加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)量）、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。檢測(cè)質(zhì)量受支承的約束只能沿一條軸線移動(dòng)，這個(gè)軸常稱為輸入軸或敏感軸。當(dāng)儀表殼體隨著運(yùn)載體沿敏感軸方向作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓定律，具有一定慣性的檢測(cè)質(zhì)量力圖保持其原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。它與殼體之間將產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使彈簧變形，于是檢測(cè)質(zhì)量在彈簧力的作用下隨之加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈簧力與檢測(cè)質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力相平衡時(shí)，檢測(cè)質(zhì)量與殼體之間便不再有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧的變形反映被測(cè)加速度的大小。電位器作為位移傳感元件把加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以供輸出。加速度計(jì)本質(zhì)上是一個(gè)一自由度的振蕩系統(tǒng)，須采用阻尼器來(lái)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。