加速度计的工作原理
利用自转轴上具有一定摆性的双自由度陀螺仪来测量加速度的仪表。陀螺转子的质心偏离内环轴,形成摆性。如果转子不转动,陀螺组件部分基本上是一个摆式加速度计。当沿输入轴(即陀螺外环轴)有加速度作用时,摆绕输出轴(即内环轴)转动,使轴上的角度传感器输出信号,经放大后馈送到外环轴力矩电机,迫使陀螺组件绕外环轴移动,在内环轴上产生一个陀螺力矩。它与惯性力矩平衡,使角度传感器保持在零位附近。陀螺组件绕外环轴转动的角速度正比于输入加速度,转动角度的大小就是输入加速度的积分,即速度值。通常在外环轴上安装一个脉冲输出装置,用以得到加速度计测量的加速度和速度信息:脉冲频率表示加速度;脉冲总数表示速度。这种加速度计靠陀螺力矩来平衡惯性力矩,它能在很大的量程内保持较高的测量精度,但结构复杂、体积较大、价格较贵。
加速度计是干什么用的
顾名思义,加速度计就是测量加速度大小和方向的测量工具。由于加速度是矢量,所以加速度计有轴数之分,通常单轴加速度计可以测量单一方向的加速度数值。 加速度计的分类:按检测质量的位移方式分类有线性加速度计(检测质量作线位移)和摆式加速度计(检测质量绕支承轴转动);按支承方式分类有宝石支承、挠性支承、气浮、液浮、磁悬浮和静电悬浮等;按测量系统的组成形式分类有开环式和闭环式;按工作原理分类有振弦式、振梁式和摆式积分陀螺加速度计等;按输入轴数目分类,有单轴、双轴和三轴加速度计;按传感元件分类,有压电式、压阻式和电位器式等。通常综合几种不同分类法的特点来命名一种加速度计。顺便解释一下加速度概念:加速度是单位时间内速度改变量的量度。例如自由落体的重力加速度,它的方向是指向地心(准确说是指向地轴),大小是每秒的速度比前一秒快9.8米/秒。 加速度方向指向重力加速度方向时,会引起失重。反之则会引起超重。例如载人航天器在运载火箭的推动下起飞,它内部的宇航员就会感受到远超过日常重力的超重。这种超重的幅度必须限制,否则会对宇航员造成危险——此时测量超重幅度的就是加速度计。 在日常,加速度计可以测量各种车辆加减速的性能,以及其他需要计量速度变量的场合。