
工业加速度传感器「在线咨询」
企业视频展播,请点击播放视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司石英挠性加速度计是一种基于挠性支撑原理的高精度惯性传感器,其结构由石英材料制成的敏感元件、检测质量块、力矩器、信号检测与反馈系统等组成,具体结构可分为以下部分:###1.**石英挠元件**部件由光刻和化学蚀刻工艺加工的高纯度熔融石英制成,通常为薄片结构。石英材料具有优异的热稳定性、高弹性和低热膨胀系数,是实现高精度测量的基础。敏感元件通过**挠性铰链**(如薄壁梁或环形铰链)与基座连接,形成低刚度、高抗弯强度的弹性支撑结构。这种设计允许质量块在加速度作用下绕铰链轴微幅转动,同时避免传统轴承的摩擦干扰。###2.**检测质量块**固定在挠性铰链末端的摆片式质量块,通常由镀金石英或金属配重构成。当加速度作用于敏感轴时,质量块因惯性力产生偏转位移,位移量与加速度成线性关系。质量块的对称设计可有效抑制横向加速度干扰。###3.**位移检测系统**采用非接触式电容传感器或差动变压器(LVDT)检测质量块位移。电容式方案中,质量块两侧设置固定电极板,形成差分电容结构;位移导致电容差值变化,通过高频载波信号解调出位移信号。此系统分辨率可达纳米级。###4.**力矩反馈系统**由永磁体、线圈和磁路构成闭环力矩器。当检测到质量块位移时,伺服电路向线圈施加反馈电流,产生与惯性力反向的电磁力矩,迫使质量块回到平衡位置。反馈电流大小直接对应输入加速度,实现力平衡式测量。###5.**信号处理电路**集成前置放大器、解调器、PID控制器和电流驱动器,工业加速度传感器,完成信号调理、闭环控制及输出校准。数字化设计可加入温度补偿算法,抑制石英材料的零偏温漂(典型值###6.**辅助结构**-**温度补偿层**:通过附加热膨胀系数匹配层或嵌入式温度传感器补偿热应力-**真空密封腔**:部分型号采用金属陶瓷封装并抽真空,降低空气阻尼对动态响应的影响-**多轴正交安装**:三轴加速度计通过正交个单轴模块实现空间矢量测量这种结构通过材料特性与闭环控制的结合,使石英挠性加速度计具备优于10??g的分辨率、0.01%非线性度和长期稳定性,广泛应用于航天器姿态控制、战略制导等高精度领域。石英挠性加速度计是一种基于石英材料特性设计的高精度惯性传感器,通过检测挠性结构的形变来测量加速度。其类型主要根据结构形式、工作原理和应用场景进行划分,以下是常见的分类方式:###一、按结构形式分类1.**摆式石英挠性加速度计**采用石英材料制成悬臂摆结构,通过检测摆片在加速度作用下的偏转实现测量。分为单摆式和双摆式,双摆式通过对称结构抑制交叉耦合误差,具有更高的抗干扰能力,广泛用于航空航天和精密导航领域。2.**梁式石英挠性加速度计**利用石英梁作为弹性支撑元件,通过检测梁的弯曲形变输出加速度信号。典型结构包括悬臂梁和双端固支梁,后者通过对称设计提升温度稳定性,适用于高精度工业测量和监测。###二、按工作原理分类1.**开环式加速度计**直接通过电容、压电或光学方式检测挠性结构的位移,结构简单但动态范围有限,多用于低成本、中低精度场景,如汽车安全系统。2.**闭环式加速度计**采用力反馈技术,通过电磁力或静电力抵消惯性力,使挠性结构回归平衡位置。具有更高的线性度、带宽和动态范围,适用于制导和姿态控制等高精度领域。###三、按测量维度分类1.**单轴加速度计**仅测量单一轴向加速度,结构简单,常用于车辆碰撞监测或工业振动分析。2.**双轴/三轴加速度计**集成多组敏感元件,可同时测量2-3个正交方向的加速度。通过微机械加工实现小型化,广泛用于导航和机器人运动控制。###四、按量程与精度分类1.**高精度型(采用真空封装和温度补偿技术,量程通常小于±50g,用于惯性导航系统和地球物理勘探。2.**大量程型(>1000g)**优化结构强度,牺牲部分精度以扩展量程,适用于冲击测试和系统试验。###五、特殊环境适配型1.**高温型**选用耐高温石英材料,工作温度可达200℃以上,用于航空发动机监测或井下勘探。2.**抗辐射型**通过材料改性和屏蔽设计适应太空辐射环境,用于和深空探测器。总结而言,石英挠性加速度计通过结构创新和技术迭代,已形成覆盖多场景、多维度的产品体系。未来随着MEMS工艺的进步,将进一步向微型化、智能化方向发展,拓展其在自动驾驶、物联网等新兴领域的应用。石英挠性加速度计是一种基于力平衡原理的高精度惯性传感器,其由石英材料制成,具有优异的温度稳定性和抗电磁干扰能力。其结构主要由石英摆片、挠性支撑梁、质量块、电磁驱动线圈和电容检测单元组成。**工作原理**:当加速度作用于传感器时,质量块在惯性力作用下产生位移,带动石英挠性梁发生弹性形变。石英材料的压电特性使其在形变时产生电荷信号,但更关键的是通过电容检测单元(或电磁感应)将位移量转化为电信号。闭环控制系统中,该信号经放大后反馈至电磁驱动线圈,产生与惯性力方向相反的电磁恢复力,使质量块始终保持在平衡位置。通过测量反馈电流的强度即可反推出加速度值(a=F/m)。**技术特性**:1.石英材料的低热膨胀系数(0.5×10^-6/℃)保障了温度稳定性;2.挠性梁采用化学蚀刻工艺加工,厚度可控制在0.05-0.1mm,实现高灵敏度;3.闭环反馈系统使量程可达±50g,分辨率优于10^-5g;4.交叉轴干扰低于0.1%,重复性误差小于50μg。**应用领域**:主要用于惯性导航系统(如航天器、战略)、精密监测、石油测井等场景。相较于MEMS加速度计,其长期稳定性提高2个数量级,但成本较高且体积较大(典型尺寸30×30×20mm)。现代改进型通过数字化闭环控制、温度补偿算法和微封装技术,进一步提升了动态范围(可达±100g)和抗冲击能力(>1000g)。工业加速度传感器「在线咨询」由廊坊市航新仪器仪表有限公司提供。廊坊市航新仪器仪表有限公司在电子、电工产品制造设备这一领域倾注了诸多的热忱和热情,航新一直以客户为中心、为客户创造价值的理念、以品质、服务来赢得市场,衷心希望能与社会各界合作,共创成功,共创辉煌。相关业务欢迎垂询,联系人:任德忠。同时本公司还是从事石英加速度计,石英加速度计厂家,挠性加速度计的厂家,欢迎来电咨询。)