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时间:2018-07-12
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1、重力感应器利用重力传感器水平测量仪可使测量精度达到0.002弧度,还可通过预先编程、多个传感器测量平台不同方向,一次性得出平台与基准面之间的面夹角及面夹角的方向。这种测量方法极大的方便了平台平面的调整。文中详述了利用重力传感器测量水平度的原理,并以舰艇纵横摇对平台水平度测量的影响为例来阐述测量方法。原理 科学实验证明,一般存储器在不通电的时候,抗震性有1000G,而通电工作之后,抗震性不足200G,非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此,只有有效确保工作状态下的产品安全,才能最终确保其中的数据资料安全。“重力感应技术”,利用重力加速度原理,一
2、旦侦测到意外,能在摔落的瞬间将磁头撤至安全停泊区,可使移动存储器安全性能提升500%以上,达到甚至超越无电状态下的抗震水平,从根本上确保了处于工作状态下的移动存储器的抗震性能,从而保证了在任何状态下的数据信息安全。一概述 现代装备对一些特定系统所在平台的水平度精度要求较高,精确测量各平台的水平度 也就显得至关重要[1]。传统的检查与规正是利用光学象限仪进行平台水平度的检测,由人工 读数完成,检测方法繁琐、读数困难、精度难以保证,而且光学象限仪只有在多次多方位测 量后方能综合给出倾斜平台的倾斜角度[2],这对检测平台或实时控制水平的场合是一
3、个致命 弱点。二加速度传感器测角原理 重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器,主要用于倾斜角、惯性力、冲击及 震动等参数的测量[3]。在测量平台倾斜角时,将重力传感器垂直放置于在所测平台上,重力 传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致,在水平状态下应与水平面平行,如图1所示,其 中α为平台沿某一方向的倾斜角。重力传感器的质量块由于受到重力加速度g在倾斜方向 上的分量αααg:g=gsin的作用产生偏移,使重力传感器的输出电压发生变化。若重力 传感器在水平状态下的输出为0V,倾角为α时的输出为αV,且在1g加速度作用下的输出 为
4、V,则有: 0V=V/g×sinα×1g+Vα 即: α=arcsin[(Vα−V0)/V] 利用上式可以方便求得平面某一方向上的倾斜角。如果将两个重力传感器正交放置在平台中 心,如图2所示,则平台在x方向上倾斜角xα和平台在y方向上倾斜角yα为: xarcsin[V(xV)/V]α=−,arcsin[(VV)/V]yyα=− 根据这两个方向上的倾斜角可以确定出平台的横向倾角和纵向倾角。三测量平台倾角原理3.1坐标定义 首先建立各个坐标系,①水平坐标系(X、Y、Z)②参考平台坐标系(X1、Y1、Z1):OY1Z1w 为平台面,在
5、舰艇静止时处于水平状态,当存在舰艇摇摆时,与水平面存在ψ、θ的夹角, 水平坐标系经先纵摇ψ角,后横摇θ角得到。○3平台坐标系(X2、Y2、Z2):两个相互正交 的传感器轴线确定的被测平台平面及其垂线确定的坐标系,和参考平台坐标系存在rψ、r θ 的夹角,参考平台坐标系经先纵摇rψ角,后横摇r θ得到。平台参考系的Y2轴和参考平台 坐标系的Y1轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的纵向倾角yψ;平台参考 系的X2轴和参考平台坐标系的X1轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的横 向倾角yθ。图3标出参考平台坐标系(
6、X1、Y1、Z1)、水平坐标系(X、Y、Z)和平台坐标系 (X2、Y2、Z2)的相互关系。3.2平台测角数学模型四仿真分析 假定舰艇纵、横摇角度在±2°范围内,舰艇坐坞时一般满足这一条件,平台和参考平 台之间的纵横摇误差角rψ、r θ均为20″时,利用Matlab软件进行仿真计算,见图4、图5。 结果显示:平台纵摇角ψ对yψ的影响较大,误差随着ψ的增大而增大,而横摇角θ对其影 响可忽略不计,当rψ为±2°时,yψ最大误差15″;平台横摇角θ对xθ具有明显的影响, 当rψ、r θ为±2°时,xθ最大误差达到15″。由此可看出,这种测
7、量仪的精度很高,操作 简便。 rψ xθ应用 重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备,现在它将其运用在了iphone和ipod-nano4上面。说的简单点就是,你本来把手机拿在手里是竖着的,你将它转90度,横过来,它的页面就跟随你的重心自动反应过来,也就是说页面也转了90度,极具人性化。
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