为“嫦娥四号”服务的石英挠性加速度计

月球距离地球约38万公里，正在进行中的月球背面科考，从火箭系统、航天系统到月球车整个的探月工程是我国科技的体现。探月工程相关技术负责人介绍过，火箭系统需使用近3万多个元器件，近10万个电缆电线。航天系统则有5万多个元器件。这18万多元器件、连接器及其配件的质量，直接影响探月工程的成败。为“嫦娥四号”石英挠性加速度计，分别用于在地月转移变轨控制、环月轨道保持控制和动力下降三大阶段测量整器飞行的加速度，从而控制整器的速度变化，以实现准确的变轨控制和平稳、准确的着陆控制。石英挠性加速度传感器一般为单轴力矩反馈式加速度计，通过检测质量来检测外界的加速度信号，再经伺服电路解调、放大，输出电流信号正比于加速度信号。智能化传感器可以从多方面在软件上采取抗干扰措施，如数字滤波、定时自校、特性补偿等措施。产品广泛用于航空航天导航系统、石油钻井测斜或地质勘探捷联系统。其主要由差动电容传感器、检测质量摆组件、电磁力矩器、电子放大器几个大的部分组成。

一种单轴自谐振加速度计。所提出的加速度计包括与一个闭环自谐振电路一起使用的响应传感元件和模拟力反馈读出电路。在操作期间，传感元件以其基本频率通过专用致动电极闭环配置振荡。该振荡用于调制另一组差分电极之间的电容差异，该差分电极仅用于加速度感测。调制的电容差信号用于使用闭环加速度计读出电路测量加速度。此外，由自谐振电路产生的方波振荡信号用于将调制的加速度读出信号下变频到基带。在本工作中，将单个质量传感元件中的谐振器和加速度计组合在一起，无需外部信号源，如时钟或函数发生器，广泛用于电容式加速度计。除了调制和解调之外，振荡信号还可以通过谐振频率的变化在温度补偿目的中受益，谐振频率受到环境温度的影响。石英玻璃是现代科学技术的重要新材料，为电光源、电子、激光和航天航空等高技术领域提供了大量关键材料。在-20°C和60°C之间进行的测试表明，闭环加速度计输出的漂移与共振频率的漂移之间存在很强的相关性。通过使用这种相关性，加速度计输出的温度依赖性从-15.4 mg /°C降低到-76μg/°C。所提出的加速度计的噪声性能结果表明偏差不稳定为99μg，速度随机行程为54μ/(hz)^(1/2)。

新型加速度计厂家抗振性能良好，其测角精度为角秒级。主要用于石油钻井的随钻测斜系统和连续测斜系统中，并可广泛用于其它工作环境恶劣的系统中。廊坊市航新仪表有限公司成立于2006年，其前身华航精密机械厂隶属于北华航天工业学院。主要生产军事石英挠性加速度计，同时开发民用挠性加速度计产品，具有较强的加工能力和丰富的组装经验。可提供测斜仪成套设备。目前压力传感器已能适应很多环境在使用但是在有的环境中压力传感器的抗干扰性还是不够好，我们必须从多角度，结合高新科技来使得压力传感器的抗干扰性进一步提高。我厂作为航天部规定的石英挠性加速度计生产厂家，该产品可准确测量物体的加速度、水平倾角、地平线倾角等参数。

如何才能正确选择合适的加速度传感器

基本的加速度传感器类型

总的来说有两类加速度传感器：交流响应加速度传感器和直流响应加速度传感器。

作为交流响应的加速度传感器，正如它的名称，它的输出是交流耦合的。此类传感器不能用来测试静态的加速度，比如重力加速度和离心加速度。他们仅适合测量动态事件。而直流响应的加速度传感器，具有直流耦合输出，能够响应低至0赫兹的加速度信号。因此直流响应的加速度传感器适合同时测试静态和动态的加速度。通过石英挠性加速度计工作原理的公式推导，得出石英挠性加速度计的电流标度因数与检测质量摆的质量m、质量中心至挠性枢轴的距离L和力矩器的力矩系数K有关系，为后续的关键技术研究奠定了理论基础。并不是只有需要测试静态加速度时才选择直流响应的加速度传感器。

每种加速度传感器技术都有其优缺点。在作出选择之前，明确它们的区别和测试需求是非常重要的。重要的是，对于需要测量静态加速度或低频加速度（<1Hz）的应用，或者需要用加速度计算速度和位移的应用，需要选择具有直流响应的加速度传感器。

廊坊市航新仪器仪表有限公司石英挠性加速度计已经形成了系列化产品，新型加速度计厂家产品类型从航天器微重力测量用的的μg级GJN-06A-I加速度计，到石油钻井用低成本、抗恶劣环境型GJN-06K加速度计，多达十几种，广泛应用于航天、航空、船舶、军械、石油、岩土工程等诸多领域，为各类系统的导航、制导、控制、调平、监测等提供信号。廊坊市航新仪器仪表有限公司1995年，1998年两次通过航天一分院704所质量认证和工艺评审认证，2001年通过中国航天工业总公司产品质量认证。