角加速度计发展综述

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1、角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述角加速度计发展综述第l5卷第4期2007年8月中国惯性技术JournalofChineseInertialTechnologyV_01.15No.4Aug.2007文章编号:1005—6734(2007)04—0458—06角加速度计发展综述吴校生,陈

2、文元(上海交通大学,微米/纳米加工技术国家级重点实验室,上海200030)摘要:介绍了国内外各种角加速度计的结构及工作原理,阐述了角加速度计在国内外的研究现状,通过分析角加速度计的发展趋势,结合现有角加速度计的特点及不足,文中还提出了一种新型的微流体惯性质量角加速度计.微流体角加速度计只敏感输入轴上的角加速度,对外界输入的线加速度或振动能够较好地隔离.关键词:角加速度计;应用;综述;微流体中图分类号:U666.1文献标识码:AReviewonangularaccelerometerdevelopmentWUXiao—sheng.CHENWen-yuan(NationalKeyLabfor

3、Micro/NanometerFabrication,ShanghaiJiantongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Alotoftypicalstructuresandworkingmechanismsofangularaecelerometersabroadandathomeweregiveninthepaper.Combiningwiththeanalysisofdevelopingtrendandcharacteristicsofotherangularaecelerometers,anovelmicromachinedangul

4、araccelerometerwithfluidinertialmasswasproposed.Micro-fluidangularaccelerome~eronlyde~cBtheangularaccelerometerinthedirectionofinputaxis,anditCaneffectivelyseparatethelinearaccelerationandvibration.Keywords:angularaccelerometer;application;review;micro—fluid角加速度是角位移对时间的二次微分,也可以是角速度对时间的一次微分.角加速度计是

5、一种测量角加速度的惯性传感器,它在汽车,军事,航空航天,工业,电子等领域有广泛的应用.在惯性传感器中,与角加速度计相比,线加速度计和陀螺得到人们更大的关注.然而角加速度计的用途也十分广泛,它具有线加速度计和陀螺不可替代的功能.1角加速度计的应用汽车工业的发展要求在汽车上安装越来越多的翻车抑制装置,以保护车上的乘员的安全.例如,一旦检测到翻车情况发生的时候,弹射棒可以在垂直方向上弹起,它的惯性力可以减小车身的翻转加速度.一些汽车上还安装了多个安全气囊,侧面窗帘以及安全带预紧装置.当检测到危险情况将要发生时,这些安全装置需要及时启动,以削弱这些不安全因素对车上乘员的人身伤害.为了及时布置抑制

6、装置,需要时刻检测车身的动态运动,来判断是否需要采取安全措施.目前,由线加速度传感器和角速率传感器组成的翻车预警检测装置可以很好地工作,然而仍然存在一些危险情况它们不能及时预知【l】.例如车身的侧向打滑以及在公路上的凸起等情况需要提前进行判断,如果等到车身已经达到预警角度或角速度再启动抑制装置,可能会为时己晚.通过对角加速度的测量可以能够弥补现有预警装置的不足,提前判断危险状况是否发生.对角速度传感器检测到的角速度信号进行时间微分可以得到角加速度,然而微分装置不仅会增加系统的复杂性,而且还会放大高频噪声所带来的误差,显然不是很好的选择.角加速度传感器能够直截测量车身的角加速度数值,会增加

7、整个系统的可靠性.随着高新技术在军事领域的广泛应用,在今后的战争中,双方面临的将是全方位,高强度,多批次的各种武器的联合作战.为了在复杂的作战环境中获得宝贵的时间,争取主动权,就必须缩短武器发射的反应时间,提高作战武器的机动性能.对战术导弹而言,为提高导弹的机动性能,缩短发射时间,就必须采用大扇面或全方位发射技术.一般战术导弹控制系统采用的是姿态控制的自动驾驶仪或简易惯导系统,即通过控制姿态角(俯仰角,航向角,滚动角)的变化来控收稿