高精度加速度计性能影响因素研究

发布时间：2016-12-02 17:31

  本文关键词：高精度加速度计性能影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

《大连理工大学》 2012年

高精度加速度计性能影响因素研究

薛小星  

【摘要】：高精度加速度计属于精密微小型机电产品,其性能影响因素是集制造、装配和使用工况等为一体的耦合因素,对于总精度要求较高的加速度计,已有研究表明,只要加速度计误差是稳定的,就可以通过补偿的方式消除,因此误差的稳定性是加速度计精度的重要指标,提高误差稳定性成为加速度计设计、工艺、调试过程中的首要目的。以往加速度计的精度都依赖生产工人的经验和技巧来保证,工作强度大,且人为因素较多,严重影响了产品的质量和合格率。本课题基于对挠性摆式加速度计误差来源的分析,选取对其性能稳定性影响较大的碟形弹簧和导电游丝为主要研究对象,通过理论研究、实验测量和仿真分析相结合的方法,研究了碟形弹簧的刚度特性和导电游丝引入的偏值误差,并分别对碟形弹簧和导电游丝进行优化设计,以提高加速度计的精度。 碟形弹簧是加速度计壳体压紧装置的弹性元件,碟形弹簧在工况中的变形将导致预紧力发生变化,使得壳体内部各零件的形状和相对位置改变,因此碟形弹簧的稳定性直接影响加速度计性能的稳定性。针对加速度计中所使用的非标准预紧碟形弹簧,本文以标准碟形弹簧载荷—变形特性为基础,分析了碟形弹簧各尺寸参数对刚度特性的影响,定义了零刚度区域长度函数以衡量碟形弹簧零刚度特性。在理论分析的基础上,搭建了碟形弹簧载荷—变形特性检测实验装置,测量现有碟形弹簧的零刚度特性,并对不同高度的碟形弹簧进行对比实验,发现随着高厚比的减小碟形弹簧负刚度特性有减弱的趋势,验证了适当的高厚比是碟形弹簧具有零刚度特性的前提条件。利用实验结果对压紧装置的有限元模型进行修正,研究高度和厚度对碟形弹簧零刚度特性的影响规律,找出最佳尺寸参数,对加速度计中的非标准预紧碟形弹簧进行优化,设计出满足使用要求的零刚度碟形弹簧。 导电游丝是一种能产生反作用力矩的弹性元件,由导电游丝引入的干扰力矩是加速度计偏值误差的主要来源之一,本文建立了人工绕线工艺下导电游丝的数学模型,采用有限元方法对导电游丝引入的偏值误差进行量化分析,验证了导电游丝引入的干扰力矩是该型加速度计偏值误差的重要来源的观点。并对目前现有的两种导电游丝绕线工艺进行对比分析,发现绕线方式对偏值误差有较大影响,在此基础上,提出了导电游丝的多种优化方案,以期为减小该型加速度计偏值误差奠定基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH824.4
【目录】：

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1 冯丽爽;迟媛媛;周震;姚保寅;;微光机电加速度计的研究现状及发展(英文)[J];微纳电子技术;2011年09期

2 吴鹤华,张行;计及摩擦的有限变形碟形弹簧薄膜解[J];北京航空航天大学学报;1996年05期

3 易先中;张传友;严泽生;;碟形弹簧的力学特性参数研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年04期

4 苏中;李擎;;基于仿真技术的加速度计标度因数温度补偿[J];电子测量与仪器学报;2004年04期

5 顾英;惯导加速度计技术综述[J];飞航导弹;2001年06期

6 顾英,赵连元;微硅加速度计技术综述[J];飞航导弹;2002年09期

7 王跃钢,秦永元,郭志斌;ANSYS在液浮摆式加速度计复合环境动态特性分析中的应用[J];工程设计学报;2005年02期

8 倪烨;张怀武;钟智勇;;MEMS加速度计的发展趋势研究[J];硅谷;2010年19期

9 王春爱;蔡体菁;;挠性加速度计石英摆片的力学分析[J];舰船电子工程;2009年03期

10 易先忠，许大昌，刘明尧，，杨雄;碟形弹簧力学特性分析[J];江汉石油学院学报;1995年04期

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1 刘安阵;微型汽车离合器膜片弹簧力学分析与研究[D];武汉理工大学;2008年

2 廉双红;系统CAE的体系结构及应用技术研究[D];武汉科技大学;2009年

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1 胡国栋;常春梅;吴学纲;张金伟;王永卫;;改性聚丙烯塑料贮槽有限元计算及强度校核[J];工程塑料应用;2009年09期

2 付宏生;沈建新;刘华刚;;光纤针头座注塑模具设计[J];工程塑料应用;2009年11期

3 金洪廉;金海林;;新型铁水预处理测温取样装置的研制[J];鞍钢技术;2011年02期

4 王成舟;;马钢CCPP机组三菱发电机定子更换方案的优化[J];安徽电力;2011年03期

5 贾文友;刘莉;王幼民;;机构创新设计在型面联接中应用研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期

6 张建国;鲁炜;吕健;;一种新型冰箱内胆自动切边机的开发[J];安徽科技;2008年02期

7 张曦;;履带式行走装置用组合式驱动轮设计[J];安徽科技;2012年04期

8 汪爱群;;辊底式炉炉辊设计中的几个问题分析[J];安徽冶金;2004年03期

9 王建军;王尚荣;顾永强;张盛斌;;LB13A薄片粉碎机传动总成改造[J];现代农业科技;2011年17期

10 冯本秀;郝其昌;;高速搅拌机的结构改进[J];安徽科技学院学报;2012年02期

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1 郭建卫;张飞;;设计4100mm轧机弯辊块更换工具提高设备检修效率[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年

2 李博;;电动汽车导轨式电池快速更换结构设计[A];经济策论（下）[C];2011年

3 李博;;电动汽车导轨式电池快速更换结构设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年

4 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

5 章鑫;;掘进机负荷传感液压系统优缺点的研究分析[A];安全高效矿井机电装备及信息化技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集（2011）[C];2011年

6 朱奇;侯勇俊;;新型防喷器移送装置的研究与应用[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年

7 蒋晓妍;张凤杰;;高压压球机轴承箱设计方案的改进[A];科学发展与社会责任（A卷）——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

8 王雪芹;;R0110铸造对开机匣支撑与底座结构设计与强度分析[A];科技创新与产业发展（A卷）——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年

9 罗宏;马新财;;皮带运输机下托辊支架改进[A];2009年金属矿产资源高效选冶加工利用和节能减排技术及设备学术研讨与技术成果推广交流暨设备展示会论文集[C];2009年

10 徐平;王伟;林德福;;姿态陀螺漂移对比例导引制导精度的影响[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年

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1 施青平;微型汽车自动离合器控制策略研究及应用[D];武汉理工大学;2010年

2 周城;数控机床高速液压动力卡盘的研究[D];浙江大学;2011年

3 张大海;浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究[D];浙江大学;2011年

4 耿德旭;双向主动弯曲气动柔性关节及其在机械手中的应用[D];吉林大学;2011年

5 王乾;基于双质体振动的主动活化料仓系统理论及实验研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

6 毛建中;菱形车悬架系统优化设计与动力学分析[D];湖南大学;2009年

7 萧红;多股螺旋弹簧绕制成形的若干关键问题研究[D];重庆大学;2010年

8 叶茂;城市公路高架桥系统环境振动研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 崔大朋;一种球形气浮气动陀螺仪的研制及其相关技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 林贤坤;梁式桥梁有限元模型建立与修正及在状态评估中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年

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1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年

2 王昱丹;空间稳定型惯导系统分析[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 王松;软管滚筒驱动装置设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 高宇;捷联系统中加速度计信息处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

5 李鸿飞;自动化弹库接口技术及碰撞动力特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 毕国军;高弹性联轴器动态特性试验台研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

7 王丙云;粉末药型罩压制设备与工艺研究[D];大连理工大学;2010年

8 陶磊;风力发电新型偏航驱动器设计与研究[D];大连理工大学;2010年

9 于琦;大型专用非标六轴滚床的研制[D];大连理工大学;2010年

10 王大为;汽车发动机活塞真空清洗机的并行设计[D];大连理工大学;2010年

【二级参考文献】

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1 冯丽爽;刘惠兰;林恒;张春熹;;基于Fabry-Perot干涉仪的闭环微光机电加速度计[J];北京航空航天大学学报;2006年06期

2 吴鹤华,张行;计及摩擦的有限变形碟形弹簧薄膜解[J];北京航空航天大学学报;1996年05期

3 蒋庆仙;;关于MEMS惯性传感器的发展及在组合导航中的应用前景[J];测绘通报;2006年09期

4 李立斌;唐应时;;离合器滑摩过程的动力学仿真计算[J];长沙交通学院学报;2006年04期

5 黄东胜，黄方林，顾松年;一种改进的动力缩聚及模型修正的方法[J];长沙铁道学院学报;1996年04期

6 苏中,李擎,张福学;数字线加速度传感器的研究[J];电子测量与仪器学报;1998年01期

7 黄建明,曹长修,苏玉刚;汽车起步过程的离合器控制[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年03期

8 董保童,施荣明,朱广荣;随机振动载荷作用下的结构疲劳寿命估算[J];飞机设计;2001年03期

9 吴启鹤，叶笃毅，杨英;一种估算结构件随机疲劳寿命的新方法[J];工程力学;1995年02期

10 王晓锋,席光,王尚锦;响应面方法在叶片扩压器优化设计中的应用研究[J];工程热物理学报;2003年03期

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1 刘虎;基于特征约束的四边形网格划分算法研究与实现[D];南京航空航天大学;2007年

2 陈默;基于PDM的CAE数据、流程及安全管理[D];华中科技大学;2006年

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1 徐涛,罗武胜,吕海宝,董文娟;微硅加速度计在定向钻进角度测量中的应用[J];国防科技大学学报;2004年02期

2 熊嚥,陈明,郭琳,赵博辉;声表面波加速度计中压膜阻尼技术的研究[J];传感器技术;2004年10期

3 李慧敏,袁丽冬;用MAX1457实现对硅压阻式加速度计的温度补偿[J];计量与测试技术;2005年04期

4 周晓尧;曲从善;刘奕辰;;基于PC104总线的加速度计测试系统设计与实现[J];弹箭与制导学报;2006年S3期

5 邢馨婷;姜程;熊磊;张朋好;;一种摆式大量程加速度计的设计[J];计测技术;2007年06期

6 解磊;苏伟;陈泉根;;微电容加速度计系统的设计[J];传感器与微系统;2007年11期

7 周红进;许江宁;覃方君;;一种新的基于加速度计的无陀螺捷联惯性导航系统设计与实现[J];仪器仪表学报;2008年07期

8 岳春峰;于化东;段凤阳;许金凯;李小龙;;单轴加速度计信息采集系统设计[J];光机电信息;2010年09期

9 D.J米莱斯,丁其伯;力反馈式加速度计用的一种多用途测试装置[J];电光与控制;1977年02期

10 朱展文;;液浮摆式加速度计零位漂移数学模型的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);1991年04期

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1 陈光明;符养;徐寄遥;陈凤贵;;基于CHAMP卫星加速度计观测的高层大气密度研究[A];国家安全地球物理丛书（六）——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年

2 何胜;王巍;邢朝洋;;石英振梁式加速度计研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年

3 钱朋安;;加速度计自动校准技术研究的现状分析[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（下册）[C];2007年

4 朱红生;何胜;赵采凡;;硅微加速度计在动态测斜中的应用[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年

5 齐建宇;李华滨;;一种利用加速度计输出标定惯性平台陀螺漂移的方法[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年

6 武强;宁德尧;;基于FFT的压电加速度计背靠背替代法校准技术[A];中国工程物理研究院科技年报（2002）[C];2002年

7 马铁华;朱红;;基于水银的电容式加速度计研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

8 薛大同;张剑威;王佐磊;刘保湘;;静电悬浮加速度计真空装置的研制[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年

9 王宏伟;江世宇;腾功清;齐臣杰;;一种小型电容敏感式加速度计的研制[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年

10 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 包秋红;[N];中国航空报;2004年

2 时萱;[N];中国航天报;2005年

3 北京弗欧弗奥信息咨询有限公司 谭薇;[N];中国电子报;2006年

4 李洵颖 DigiTimes;[N];电子资讯时报;2007年

5 记者　 罗翠钦;[N];中国电子报;2005年

6 记者 安勇龙;[N];中国电子报;2007年

7 万永波;[N];电子资讯时报;2008年

8 李洵颖;[N];电子资讯时报;2007年

9 段华明;[N];南方日报;2007年

10 ;[N];中国航空报;2010年

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1 杨杰;无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 刘志平;无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 张习文;微小型加速度计的精密装配及影响性能的因素研究[D];大连理工大学;2013年

4 刘力;惯性传感器扭摆测试中地面振动和放电金丝的影响研究[D];华中科技大学;2012年

5 肖光宗;基于Y型腔正交偏振双频激光器的激光加速度计初步研究[D];国防科学技术大学;2011年

6 蒋玉齐;高量程MEMS加速度计封装研究[D];中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）;2004年

7 吴波;硅微光机械加速度地震检波器理论与实验研究[D];天津大学;2005年

8 张燕君;光电集成加速度地震检波器的理论与实验研究[D];天津大学;2006年

9 李博;基于共振隧穿结构介观压阻效应的纳机电加速度计研究[D];中北大学;2008年

10 迟晓珠;六自由度运动多参数综合测试技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

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1 薛小星;高精度加速度计性能影响因素研究[D];大连理工大学;2012年

2 姜华;VBA（）关键技术研究[D];西安电子科技大学;2001年

3 周益明;二维同振柱形矢量水听器的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

4 刘佳钰;加速度计横向输出特性研究及其对惯性组合的影响[D];中北大学;2008年

5 朱大非;基于折叠壳式加速度计柱形矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

6 陈宇晓;电容式微机械静电伺服加速度计系统分析[D];电子科技大学;2003年

7 赵正杰;无陀螺飞行体姿态测试与仿真[D];中北大学;2006年

8 黄平;加速度计数据采集与数据库管理系统开发技术[D];四川大学;2005年

9 郑晓东;基于DSP的加速度计温度模型辨识与补偿方法研究[D];西安电子科技大学;2007年

10 王强;高精度加速度计空间引力标定方案研究[D];华中科技大学;2006年

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