基于激光位移傳感器的石英擺片頻率參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、石英撓性加速度計(jì)是用來(lái)測(cè)量線加速度的高精度傳感器，在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中發(fā)揮著很大的作用。然而在使用中，石英擺片作為石英撓性加速度計(jì)中的核心敏感元件部分，其撓性梁易斷裂，磁感應(yīng)強(qiáng)度容易受到環(huán)境因素影響使測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定。故而石英擺片撓性梁的剛度參數(shù)是石英擺片參數(shù)中的重要指標(biāo)。由于剛度和頻率之間有固定的公式進(jìn)行計(jì)算，本文通過(guò)測(cè)量石英擺片的自振頻率和扭振頻率得到了石英擺片的剛度參數(shù)，采用非接觸式的激光傳感器對(duì)石英擺片進(jìn)行測(cè)量，可以很好的測(cè)量出石英擺

2、片的自振頻率和扭振頻率，測(cè)量方法高效且測(cè)量重復(fù)率高，避免了之前測(cè)試方法的一些弊端。
　　首先對(duì)石英擺片的特性以及一些重要的參數(shù)進(jìn)行了闡述，介紹了現(xiàn)有的石英擺片的測(cè)量方法，分析并比較了不同方法在測(cè)量過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)及其缺陷。并根據(jù)課題需要，設(shè)計(jì)了一套基于激光位移傳感器數(shù)據(jù)采集，單片機(jī)氣源控制的高精度測(cè)量系統(tǒng)。本文介紹了該系統(tǒng)的基本工作原理，并對(duì)系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。利用該系統(tǒng)，給出了基于激光位移傳感器的石英擺片自振頻率和扭振

3、頻率的瞬態(tài)激勵(lì)測(cè)量方法。
　　其次，針對(duì)測(cè)量時(shí)的擺片裝卡固定系統(tǒng)，分析了影響采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的五種因素：光斑檢測(cè)位置、氣源控制強(qiáng)度、氣源時(shí)間控制、擺片安放位置和石英擺片裝卡固定位置。并重點(diǎn)對(duì)石英擺片固定位置對(duì)其固有頻率的影響進(jìn)行了ANSYS仿真分析，根據(jù)這五種影響因素提出了相應(yīng)部件的設(shè)計(jì)要求。確定了最大似然估計(jì)算法對(duì)測(cè)量頻率進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)由于自振頻率及其諧波分量的幅值較大，本文設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器完成對(duì)兩種頻率信號(hào)的分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率進(jìn)行