高精度加速度计温度特性及补偿方法_聂鲁燕

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------高精度加速度计温度特性及补偿方法_聂鲁燕第39卷增刊2015年12月doi：10．11720/wtyht．2015．S1．07物探与化探Vol．39，Supp．Dec．，2015GEOPHYSICAL＆GEOCHEMICALEXPLOＲATIONJ］．物探与化探，2015，39（S1）：33－36．http：//doi．org/10．11720/wtyht．2015．S1．07聂鲁燕，刘晓东

2、，吴畏，等．高精度加速度计温度特性及补偿方法［LiuXD，WuW，etal．Temperaturecharacteristicsanderrorcompensationmethodforhighprecisionaccelerometers［J］．GeophysicalandGeo-NieLY，2015，39（S1）：33－36．http：//doi．org/10．11720/wtyht．2015．S1．07chemicalExploration，高精度加速度计温度特性及补偿方法聂鲁燕，刘晓东，吴畏，于洪宇（天津航海仪器研究所，天津300131）摘要：主要介绍了高精度加速度计温度

3、特性和温补方法，从理论上分析了温度对加速度计输出特性影响的机理，通过试验给出了加速度计输出模型温度系数。为了了解加速度计对温度最小变化分辨能力及大温度范围受温度变化影响的趋势，模型温度系数测试进行了在指定温度点最小温度间隔变化输出特性拟合，及大温度范围输出特性拟——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------合。通过测试发现，加速度计输入对准角也随温度发生变化，且

4、有一定的规律，为此在建立加速度计输出温补模型时，加入了输入对准角受温度变化的参变量，这在以往温补模型报道中是没有的。为了验证温补模型的准确性，采用手动升降温的方法进行了实时温度补偿，结果达到了预期目的。关键词：加速度计；温度特性；模型方程；温度补偿中图分类号：1102文献标识码：A文章编号：1000－8918（2015）S1－0033－04温度对加速度计性能的影响十分突出。笔者针对温度对加速度计精度影响的机理进行了分析；通过试验给出了加速度计模型参数随温度变化的特性方程。加速度计外部温度补偿通常有两种方式：硬件补偿和软件补偿。硬件补偿主要是标度因数的温度采用与标度因数温度系数相反

5、的温度系数电补偿，阻作为采样电阻。软件补偿利用建立的模型参数温度系数进行数值计算补偿。软件补偿不但考虑了标度因数随温度变化的补偿，还将偏值、输入对准角随温度的变化影响进行了补偿。对要求高稳定、高精度的加速度计，一般都考虑设置温控装置，温控精度越高，对加速度计高精度就越有利，但加速度计对温度的最小分辨能力也是提出温控精度的依据，因此对加速度计进行了大量温度特性测试，给出了加速度计模型参数随温度变化最小敏感温度变化，由此提出合理的温控精度指标。——————————————————————————————————————---------------------------------

6、---------------------------------------------------------------图1摆式加速度计工作原理方框图中结构参数为：P—摆性；KN—挠性铰链刚度；KS—传感器灵敏度；KY—力反馈回路增益；KT—力矩器标度因数；ＲL—力矩器线圈电阻；Ｒ0—电流采样电阻；M0—作用在检测质量上的常值干扰力矩；B—弹性恢复角；ΔU0—前置放大器输出电压；ΔU—力反馈回路输出电压。1．1偏置K0温度特性由方框图1可知：偏值输出为：K0/K1=1KNKNK·B+M+U+ΔΔU0，（1）PSPNKSKS·KF对式（1）温度求导：KK0dP+K0dB+dK

7、N+d0=－PK1K1K1BKN()1加速度计温度特性分析依据摆式加速度计结构，其工作原理方框图如图1所示。()()()()()KdKdΔUdK+－(K)(KΔUK)+01——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------NSSNSS12-04收稿日期：2015-（