无陀螺仪捷联式惯性测量装置

本文介绍了一种计算刚体的旋转与平移加速度的６加速度计装置。这种理论上最小数量的加速度计装置，具有同９加速度计方案的最新成果一样稳定的力学方程，同时也推导了可以研究加速度计的定位与定向误差有关的其它方程，在作导航应用时，可以把这种新颖的设计与其它具有互补特性的敏感元件结合在一起，以便提高性能。     

电容式角位移传感器有限元仿真及拓扑优化研究

以一种高精度电容式角位移传感器的敏感元件为模型,通过有限元法分析电容式角位移传感器敏感元件在机械角度、厚度和弹性模量变化下的应变。通过分析应变结果获得传感器的测量范围,通过改变敏感元件的厚度可以扩大或缩小其测量范围。最后采用拓扑优化方法对敏感元件的机械结构进行了最优化设计,得到其拓扑最优化结构,可以对传感器敏感元件的结构设计提供参考。     

电容式加速度计敏感结构优化设计与仿真

介绍一种电容式加速度计的敏感结构,通过Solidworks三维实体模型软件对其建模,推导敏感结构固有频率、灵敏度计算公式,进行理论计算,并对敏感元件簧片尺寸进行优化设计。采用有限元ANSYS仿真软件对敏感结构进行静态和模态分析,对该型加速度计进行动态性能测试。实验结果表明:该型加速度计敏感结构固有频率可达近100 Hz,加速度计频率带宽拓展了130%,仪器抗干扰能力也得到大幅提升,为仪器设备中具有相似敏感结构的振动分析方法和集中参数布置设计提供了参考。     

硅微型加速度传感器技术

介绍了硅微加速度计的基本原理以及国内外最新发展的几种硅微加速度计的结构形式，包括压阻式、电容式、隧道式等，分析了这些传感器的基夸特点，总结出它们在传感器性能方面存在的一些问题，提出了一些解决关键问题的措施，并对目前两种新的微机理：共振隧穿和介观压阻效应的原理和应用前景进行了论述。     

基于水银的电容式加速度计研究

探索一种基于新原理的加速度计,从根本上解决加速度计在弹性结构设计方面高灵敏度和抗高过载之间存在的矛盾;利用微滴水银作为对加速度敏感的弹性电极与硅片上电极构成电容式硅微加速度计,并可利用MEMS工艺来实现;通过建模仿真,水银电容加速度计的灵敏度要高于传统的MEMS电容加速度计;这种加速度计具有结构简单、对硅微加工工艺要求低、易于实现三维加速度测量的突出优点;对于冲击环境下的惯性测量有不可替代的作用.     

新颖型非整体膜结构硅加速度计的研制

简要介绍了利用硅的各向异性腐蚀工艺研制的非整体膜结构的敏感硅芯片，较详细地报告了用此硅芯片封装成的加速度敏感元件，最后介绍这种加速度计的优良性能。     

一种新型力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器

在很多控制、监测和导航系统中,不仅需要角位移和角速度信息,同时还需要角加速度信息,为了测量角加速度信息,首次提出了一种力平衡扭摆式硅MEMS角加速度传感器,采用具有大扭转惯量的扭摆式活动极板作为敏感元件,长方形金属电极板作为电容式变换器,静电力实现力平衡反馈回路,文中介绍了扭摆式硅MEMS角加速度传感器的结构及原理,详细推导出传感器的动力学方程和灵敏度,仿真结果验证了理论模型的正确性,传感器灵敏度达到0.388 9 V·(r·s-1)-1.该传感器具有体积小、质量轻、功耗小、零偏稳定性好、噪声小等优点.     

具有静态响应能力的电容式加速度计

电容式加速度计（Ｋ－ＢＥＡＭ）具有与笨重粗大且较昂贵的伺服式加速度计相近的测量能力,并有体积极很小,重量极轻的优点。某些电容式加速度计可以小到直接装在印刷电路板上。     

压电式加速度计的质量评价

本文试就压电式加速度计的几个主要技术指标加以讨论,然后根据能量观点推导出压电加速度计的质量评价表达式. 压电式加速度计是通过质量弹簧系统将机械能变为电能的器件,其中质量弹簧系统是敏感元件,压电元件是机电变换元件,由传感器工作原理知,对中心压缩式的加速度计.其电压灵敏度为:     

微硅型扭摆式静电力平衡加速度计的设计分析

】文中详细提出了微硅型扭摆式静电力平衡加速度计设计的基本理论，根据加速度计的性能指标，应用该理论可以确定加速度计的结构参数；测量电路的回路增益、再平衡电压等电气参数。     

基于光纤-镜面干涉腔的光纤加速度计

设计、研制了一种基于光纤-镜面干涉腔的光纤加速度计.介绍了该加速度计的传感原理及弹性结构设计,并对其性能进行了实验测试.该加速度计用固定于圆网状弹性结构上的硅微反射镜与处理过的光纤端面构成光纤-镜面干涉腔来产生相位差随外界加速度改变的光干涉信号;采用相位生成载波技术通过对干涉信号的调制和解调实现对相位差的精确测定.应用...     

电容式微加速度传感器微结构的拓扑优化

采用均匀化方法,以电容式微加速度传感器微结构的第一阶谐振频率为目标函数,以微结构的体积作为约束条件,建立了微结构的拓扑优化模型,对叉指式微加速度传感器微结构进行了拓扑优化设计,经计算获得满足体积约束并使第一阶谐振频率最大的微结构拓扑形式。计算结果表明该方法可以很好地解决微加速度传感器灵敏度和谐振频率这一对矛盾,在满足灵敏度的要求下提高微加速度传感器的测量范围上限,不失为一种先进的、有效的电容式微加速度传感器微结构的设计方法。     

Combating the effect of chassis squat in vehicle performance calculations by accelerometer measurements

The performance of a vehicle is measured as the time to complete an assigned task while accelerating. Non-intrusive performance measurements are often based on inertial navigation, i.e. measurements from an accelerometer are integrated once to obtain an estimate of the speed of the vehicle. A second integration results in a measure of the traveled distance. However, the suspension system of the vehicle introduces error in the measurements, owing to the tendency of the chassis to rise in the front and drop in the back during acceleration. An approach is derived based on the method of weighted least-squares for estimating the misalignment angle as a function of the horizontal acceleration. The proposed method includes a parametric model describing the effect of the tilt of the vehicle on the accelerometer measurements. Further, the method employs an external reference. It is shown that for a particular parametric model, the problem at hand has a closed-form solution. Certain practical applications are studied in some detail. A relative error of 0.5% in the elapsed time and 5% in the final speed is illustrated on 201-m straight track races.     

Accelerometer errors in the measurement of dynamic signals

The paper presents the way of determining the time dependent characteristics of maximum error generated by an accelerometer in case it measures dynamically changing signals of vibrations. For that purpose, a domain has been specified, which may contain the class of signals maximizing the error criterion assumed. Indispensable constraints have been imposed on signals, which result from the dynamic properties of the accelerometer examined. These constraints concern amplitude and rate of change. Constraint values have been determined using a mathematical model of an accelerometer obtained from concurrent measurements of its amplitude and phase characteristics. The error has been calculated in relation to a standard, having the form of an ideal low-pass filter. The characteristics of the error as a function of measurement time have been provided. The numerical solutions presented in the article refer to a popular accelerometer of the PCB type, and error in the form of integral square-error.     

基于厚膜混合集成的硅微机械加速度传感器

采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理，研究了信号提取和处理方法，优化了反馈控制校正电路网络，利用电容转换专用集成电路，通过厚膜技术组装了工程样机。实验结果表明：该单片加速度传感器具有较高的精度和零偏稳定性。     

高性能微加速度计接口电路的研究

介绍一种可用于微机械电容式加速度计检测的接口电路，该电路利用电荷放大器把电容变化转变成电压变化，再对被加速度信号调制的载波信号进行解调，经过低通放大滤波，最后得到与加速度信号成正比的直流电压信号，具有测量差分电容变化的功能和灵敏度高、线性好的特点。整体电路通过Pspice进行了仿真，优化后制成PCB板进行实验。实验结果线性度为5％，灵敏度为19．5V／pF，表明该电路是一种具有实用价值的电容式加速度计检测接口电路。     

双点火间隙等离子流火花塞的设计及其特征长度的研究

根据火花塞点火放电过程中三个阶段等离子流能量的变化,通过改变火花塞电极结构,增大带电粒子的动量进而提高火花塞点火性能。设计了双点火间隙电极结构的等离子流火花塞,该火花塞工作时两个间隙同时点火形成双火核,等离子流能量增大,火焰传播速度快,点火能量及起动性增强。放电测量结果为,当特征长度L＋=10mm,电极间隙h=1.0mm时,点火电压为19000V,最大峰值电流为200A,点火能量为103mJ。     

微电容加速度计结构的热固耦合拓扑优化

基于连续体结构拓扑优化的SIMP材料插值模型,建立了热固耦合场结构的有限元控制方程;通过伴随矩阵方法,研究了热固耦合场的敏度分析问题;以叉指式微电容加速度计质量块受热膨胀后,在加速度检测方向的最大形变不大于某一给定值为目标,以质量块的体积比为约束条件,建立了质量块结构的热固耦合拓扑优化模型;采用优化准则算法进行迭代求解后,得到了微电容加速度计质量块的最优拓扑形式,当工作温度在0～300℃范围内变化时,该拓扑形式在加速度检测方向的最大形变仅为23.9nm。     

高量程压阻加速度传感器横向响应的测试及分析

文中提出了一种高量程压阻加速度传感器的灵敏度和横向灵敏度参数在动态冲击环境下的简易测试方法.采用金属杆自由落体的比较法,即将待测试的加速度传感器和已标定过的加速度传感器以背靠背的形式固定在金属杆的尾端,金属杆从一定高度自由落下与放置在地面上的金属砧发生相互碰撞,利用双通道放大器和计算机数据采集系统同时记录两路信号.实验中分别对6 000 g和60 000 g的压阻加速度传感器进行了研究,该方法具有较好的重复性和可靠性,并分析了测试偏差来源对横向响应的影响.     

全数字挠性加速度计加矩设计与读出精度分析

针对石英挠性加速度计全数字闭环系统设计问题,开展了对加速度计力矩器的结构和工作原理以及与加速度数据输出的关系的分析,对加速度计力矩器的驱动和加速度计的读出精度等方面进行了研究,提出了一种数字脉宽调制(PWM)电路对力矩器进行的驱动方法,该方法不仅实现PWN对加速度计力矩器的驱动,并且该PWM数字电路的占空比参数直接作为加速度数字信号输出。利用PWM数字脉冲对加速度计力矩器进行驱动实现加速度计全数字闭环读出,对加速度计全数字读出系统进行了仿真和实验测试。研究结果表明,在一定范围内,通过调整力矩器外接电阻、PWM频率和逻辑位数,全数字挠性加速度计闭环读出电路可以测得标准偏差为1.5×10-5g,精度为10-4g的加速度值,该方法精简了电路,减少了模拟驱动电路引起的干扰。