加速度計原理

更新時間：2025-05-30

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1. 加速度計原理——簡介

加速度計是測量運載體線加速度的儀表。在飛行控制系統中，加速度計是重要的動態特性校正元件。在慣性導航系統中，高精度的加速度計是最基本的敏感元件之一。在各類飛行器的飛行試驗中，加速度計是研究飛行器顫振和疲勞壽命的重要工具。

2. 加速度計原理——組成

加速度計由檢測質量(也稱敏感質量)、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。檢測質量受支承的約束只能沿一條軸線移動，該軸被稱為輸入軸或敏感軸。當儀表殼體隨著運載體沿敏感軸方向作加速運動時，根據牛頓定律，具有一定慣性的檢測質量力圖保持其原來的運動狀態不變。

加速度計與殼體之間將產生相對運動，使彈簧變形，于是檢測質量在彈簧力的作用下隨之加速運動。當彈簧力與檢測質量加速運動時產生的慣性力相平衡時，檢測質量與殼體之間便不再有相對運動，這時彈簧的變形反映被測加速度的大小。電位器作為位移傳感元件把加速度信號轉換為電信號，以供輸出。加速度計本質上是一個一自由度的振蕩系統，須采用阻尼器來改善系統的動態品質。

3. 加速度計原理——工作原理

加速度計是根據壓電效應的原理來工作的。所謂的壓電效應就是"對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發生形變以外，還將改變晶體的極化狀態，在晶體內部建立電場，這種由于機械力作用使介質發生極化的現象稱為"正壓電效應"。

加速度計有兩種：一種是角加速度計，是由陀螺儀(角速度傳感器)的改進的;另一種就是線加速度計，下面分別介紹兩種加速度計的原理：

角加速度計的原理類似加速度計，它的外盒裝在轉動物體上，由于角加速度，在參考質量上產生切向動載荷，可輸出與切向加速度或角加速度大小成比例的信號。隨被測運動物體和測量要求的不同，加速度計有各種原理和實現方式。如在飛行器上，有按陀螺原理設計的陀螺加速度儀等。

線加速度計的原理是慣性原理，也就是力的平衡，A(加速度)=F(慣性力)/M(質量)。我們只需要測量F即可得到加速度。