简单分析石英加速度计的工作原理

石英加速度计的工作原理

加速度是一种用来反映物体在运动过程中的速度变化状态的物理量，其无法直接测量，当前的加速度传感器（加速度计）采用间接测量以及力的平衡等技术来获取物体的加速度。加速度传感器的工作原理基于牛顿第二运动定律：作用于物体上的力等于该物体的质量乘以加速度。

因此加速度传感器的输出反映的是传感器中的敏感摆件在整个空间中所受的合力，主要包括惯性力和地心引力。当物体在空间中运动时，传感器能够实时的获得物体的加速度，对加速度计进行一次积分可以获得物体的瞬时速度，再对速度进行积分可获得物体的相对位置，利用这个三个参数，则可以描绘出物体的运动轨迹。

石英挠性摆式加速度计及其发展现状石英挠性摆式加速度计作为力反馈摆式加速度计的-种， 是在液浮摆式加速度计的基础上发展起来的，两者的区别主要在于石英挠性加速度计的检测质量不是浮动的，而是弹性地连接在挠性梁支撑上，引入了弹性力矩，因此这种加速度计精度更高、抗千扰能力强、测量范围大、过载能力强。

挠性材料的性能直接影响到加速度计的性能。可以作为挠性摆的材料主要有金属和石英两种，传统的液浮摆式加速度计摆片采用金属材料，而石英的热膨胀系数则比钢小的多，材料性能优于金属。且石英抗疲劳强度高，材料本身滞后小，很适合于作为加速度计的摆片。石英挠性加速度计一问世，就很快取代了液浮摆式加速度计，成为惯性导航和制导系统中不可缺少的关键器件。

目前石英挠性摆式加速度计已被广泛应用于各种线加速度、振动加速度的测量和速度、距离、角速度、角位移等参数测量。成功地用于卫星微重力测量系统、高精度惯性导航系统、岩土地基钻孔测量及石油钻井、连续测斜系统、运载火箭、弹道导弹、宇宙飞船等军民领域。

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