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电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用
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2009-07-16
张龙祥
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低成本传感器的应用是小型飞行器迅速发展的现实要求，将MEMS传感器技术结合飞行器应用是一个全新的前沿发展方向；对电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用进行了研究，提出此类加速度计存在输出不完全的问题，创新性的给出重力补偿解决方法；通过分析加速度计的误差，并做静态实验以修正，推导了加速度计的工作函数；最后由振动实验，证明在小机动飞行状况下，电容式硅微加速度计能够满足小型飞行器的控制要求。
加速度计在飞行器上的应用一直是航空领域的重要内容。目前随着小型无人机、靶机、航模等小型飞行器的发展，传统的加速度计由于费用过高而较难应用，急需一种既能够满足小型飞行器控制要求同时费用又比较低廉的加速度计来测量加速度值。随着MEMS (微机电系统)这一新兴技术的发展，将采用了微机电系统技术的电容式硅微加速度计应用到小型飞行器上的条件变得成熟起来。最早的电容式硅微加速度计的研制见于Cole(1991)，现在美国AD公司的AD系列硅微加速度计的研制处于领先地位，在车辆运动控制、飞机导航、物理勘测等方面应甩广泛。目前国内的研究集中在加速度计的敏感部件且未达到工程实用阶段，缺乏可靠性数据，工程应用起步较晚[1]。本文通过分析电容式硅微加速度计的工作原理，结合AD公司的ADXL2O3加速度计研究在小型飞行器上的应用，分析误差并作处理。通过静态及振动实验，对电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用给出结论，并提出在加速度计研制过程中需要注意的方面。
加速度计在飞行器上的应用一直是航空领域的重要内容。目前随着小型无人机、靶机、航模等小型飞行器的发展，传统的加速度计由于费用过高而较难应用，急需一种既能够满足小型飞行器控制要求同时费用又比较低廉的加速度计来测量加速度值。随着MEMS (微机电系统)这一新兴技术的发展，将采用了微机电系统技术的电容式硅微加速度计应用到小型飞行器上的条件变得成熟起来。最早的电容式硅微加速度计的研制见于Cole(1991)，现在美国AD公司的AD系列硅微加速度计的研制处于领先地位，在车辆运动控制、飞机导航、物理勘测等方面应甩广泛。目前国内的研究集中在加速度计的敏感部件且未达到工程实用阶段，缺乏可靠性数据，工程应用起步较晚[1]。本文通过分析电容式硅微加速度计的工作原理，结合AD公司的ADXL2O3加速度计研究在小型飞行器上的应用，分析误差并作处理。通过静态及振动实验，对电容式硅微加速度计在小型飞行器上的应用给出结论，并提出在加速度计研制过程中需要注意的方面。
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