[发明专利]一种用于角加速度测量的装置

摘要

本发明实施例公开的一种用于角加速度测量的装置，涉及角加速度测量技术，能够降低石英挠性加速度计进行角加速度测量时高昂的标定成本和时间成本。该装置两只石英挠性加速度计敏感轴平行安装，两只石英挠性加速度计质心之间的距离通过精密角振动台精确标定得出，两只石英挠性加速度计，敏感到的线加速度可分解为指向旋转轴方向的向心加速度a_向和垂直于向心加速度的切向加速度a_切两个分量，通过两只石英挠性加速度计输出值的差值与标定距离的比值计算得到被测运动载体的角加速度，用于角加速度测量。

主权项

1.一种用于角加速度测量的装置，其特征在于，用于转轴方向固定的运动形式的角加速度测量，该装置包括安装基座、两只石英挠性加速度计和信号处理电路；所述安装基座分为顶部、中间隔层和底部，所述安装基座的底部用于和被测运动载体台面连接，所述安装基座的顶部设有第一加速度计安装槽和第二加速度计安装槽，所述第一加速度计安装槽和所述第二加速度计安装槽各自安装一只石英挠性加速度计，两只石英挠性加速度计敏感轴平行安装，所述石英挠性加速度计敏感轴与两只石英挠性加速度计质心之间的连线互相垂直，两只石英挠性加速度计质心之间的距离通过精密角振动台精确标定得出，两只石英挠性加速度计质心连线保持水平，通过两只石英挠性加速度计输出值的差值与标定距离的比值计算得到被测运动载体的角加速度；所述安装基座的中间隔层用于放置信号处理电路板，所述安装基座的底部设有多个螺纹孔，穿过螺纹孔的螺杆将信号处理电路板固定在中间隔层内；所述信号处理电路包括AD转换模块和处理器；其中，所述AD转换模块用于接收两只石英挠性加速度计的信号，所述处理器通过公式计算被测运动载体的角加速度，其中，a₁＝a_1向+a_1切＝(R₁sinθ)ω²+(R₁cosθ)ε＝h₀ω²+r₁ε；a₂＝a_2向+a_2切＝(R₂sinβ)ω²+(R₂cosβ)ε＝h₀ω²+r₂ε；a_向＝(R₁sinθ)ω²＝h₀ω²；a_切＝(R₁cosθ)ε＝r₁ε；式中，a_向是向心加速度，a_切是切向加速度，R₁为第一加速度计质心和转轴中心之间的距离，R₂为第二加速度计质心和转轴中心之间的距离；角度θ为第一加速度计敏感轴方向和第一加速度计质心、转轴中心连线的夹角的余角；角度β为第二加速度计敏感轴方向和第二加速度计质心、转轴中心连线的夹角的余角，ω为被测运动载体的角速率，ε为被测运动载体当前的角加速度，d₀是第一加速度计质心和第二加速度计质心之间的距离，h₀是加速度计质心和转轴中心连线在其敏感轴方向上的投影高度，r₁是第一加速度计质心和转轴中心连线在其敏感轴垂直方向上的投影距离，r₂是第二加速度计质心和转轴中心连线在其敏感轴垂直方向上的投影距离，α_1切是第一加速度计切向加速度，α_1向是第一加速度计向心加速度，α_2切是第二加速度计切向加速度，α_2向是第二加速度计向心加速度。