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旋转状态下动态倾角测量系统设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-02-16 15:52:02




  由于过高g值(几十gn)的加速度计不适合检测倾斜角度,但过低的g值(小于0.5gn)又会导致当旋转角速度增加时会迅速使加速度计输出量达到非线性范围,甚至超出量程。故选取低g值加速度倾角传感器,如VTI公司生产的单轴加速度倾角传感器。

  上述方案中,当θ=0°且以最高角速度旋转时,远离旋转轴的V2会首先超出量程范围,所以,为保证两传感器在量程范围内工作,V1,V2相对于旋转轴的绝对位置要尽量小,并在允许的范围内,要尽量增大V1,V2之间的相对位置r,以使测量系统能够充分敏感出两位置由于所做圆周运动的半径不同而引起两传感器输出值的差别。

  由于运用2只加速度计且需要相隔一定的距离,所以,该方案的缺点是不利于硬件制作的小型化。

1.3双轴加速度计方案

  如图3所示,静态测量时
 

  此方案运用1只双轴加速度计,相对于2只单轴加速度计方案,克服了不利于硬件制作小型化的缺点;但此方案的缺点在于可能使加速度计两轴工作在输出特性不同的区向(例如X轴工作在线性度和分辨力较高的区间,而Y轴工作在线性度和分辨力相对较差的区间),会使该系统在整个量程范围(-15°<θ<+15°,ω≤100°/s)内的精度降低,稳定性总体不高。

1.4可减小零位误差的双轴加速度计方案

  安装1只双轴加速度计如图4所示。AX轴与被测对象夹角为β。其中,β的具体数值与当被测对象绝对零度时,两敏感轴的输出有关,即


 
 

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