動態(tài)氣流式姿態(tài)傳感器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息科學技術的飛速發(fā)展，傳感器技術作為信息技術支柱之一是信息獲取的重要技術手段，在各個應用領域中具有十分重要的意義。檢測物體運動姿態(tài)的慣性傳感器是慣性導航、制導和控制檢測設備的重要測量器件，廣泛用于航空、航海及武器的制導和控制系統(tǒng)。其中，氣流式慣性傳感器以其響應快、抗沖擊能力強、動態(tài)范圍寬、成本低等特點而受到人們的重視。這種傳感器的使用，對于提高武器裝備的快速反應能力和抗沖性有重要意義。 氣流式慣性傳感器包括：壓電氣流角

2、速度陀螺和氣體擺式傾角傳感器。壓電氣流角速度陀螺的原理是利用科氏力使循環(huán)氣流束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，氣流作用在熱電阻絲上來實現(xiàn)角速度測量。氣體擺式傾角傳感器是利用自然對流體中的擺特性，使熱敏絲在溫度場的位置發(fā)生改變從而實現(xiàn)角度的測量。 本文分析了壓電氣流角速度傳感器的工作原理，研究了敏感元件的結(jié)構及其中的主要組成部件；介紹了氣流運動腔體的有限元模型，利用ANSYS軟件計算了在靜止和在輸入不同角速度時腔體中流速的矢量分布圖和流速等值云圖，總結(jié)

3、了轉(zhuǎn)動腔體中運動特性。 另外，論文還分析了壓電泵振子彎曲振動理論、能量理論及電學模型，用阻抗分析儀測得各等效元件的參數(shù)及振動頻率；建立了壓電泵的有限元模型，利用有限元法計算壓電泵的振動模態(tài)、振動頻率和壓電泵振子的位移；用信號發(fā)生器產(chǎn)生壓電泵激勵信號，研究不同電壓、波形、頻率的激勵信號對傳感器輸出靈敏度特性的影響，確定最好的壓電泵激勵信號。 最后，分析確定傳感器的信號檢測處理電路。設計產(chǎn)生壓電泵激勵信號的電路，利用壓電泵的