裝配因素對光電加速度計偏值的影響研究.pdf

1、光電加速度計是一種新型加速度計，被廣泛應(yīng)用于航空、航海等軍事領(lǐng)域。加速度計工作在溫度變化范圍大的環(huán)境中，導(dǎo)致其性能穩(wěn)定性差。該型號加速度計零件大多采用膠粘劑連接而成，膠的性能和點膠不準(zhǔn)確造成的裝配誤差直接影響加速度計的精度。擺組件由多個零件裝配而成，各零件材料的參數(shù)不匹配會對加速度計的性能產(chǎn)生影響。本文基于對光電加速度計偏值的誤差分析，研究了擺組件的裝配因素對加速度計偏值的影響。
　　根據(jù)光電加速度計的結(jié)構(gòu)特點并結(jié)合其工作原理，建

2、立了加速度計的系統(tǒng)框圖，推導(dǎo)了光電加速度計的數(shù)學(xué)模型。通過分析擺性KB、干擾力矩ΔM和干擾光通量ΔΦ對靜態(tài)偏值的影響，確定影響靜態(tài)偏值的主要因素是膠粘劑的固化溫度和由于點膠不準(zhǔn)確造成的擺組件裝配誤差。推導(dǎo)了偏值的溫度穩(wěn)定性公式，針對在光電加速度計工作過程中出現(xiàn)的滯環(huán)現(xiàn)象，分析出影響溫度滯環(huán)的主要因素是溫度變化速率和擺組件各零件材料的參數(shù)不匹配。
　　光電加速度計的零件大多采用膠粘劑連接而成，而膠粘劑需要固化后才具有粘結(jié)強(qiáng)度。通過分

3、析環(huán)氧樹脂膠的固化過程，確定了膠層的固化溫度。采用有限元方法分析了膠層的固化溫度與加速度計靜態(tài)偏值的關(guān)系，得出固化溫度越高膠層的熱應(yīng)力越大從而導(dǎo)致加速度計的靜態(tài)偏值越大的結(jié)論，提出通過減小膠層應(yīng)力來降低靜態(tài)偏值的方法。研究了人工點膠時由于難以控制膠量和位置而造成的三種擺組件裝配誤差，通過分析這三種誤差對加速度計靜態(tài)偏值的影響，得到了撓性桿關(guān)節(jié)面共面誤差對加速度計靜態(tài)偏值影響最大的結(jié)論，根據(jù)結(jié)論并結(jié)合生產(chǎn)工藝提出了新的裝配精度要求。

4、>　　外界的溫度變化會使加速度計偏值產(chǎn)生滯環(huán)，導(dǎo)致加速度計無法準(zhǔn)確補(bǔ)償。通過建立光電加速度計的溫度傳導(dǎo)模型，采用ANSYS中的熱固耦合模塊，分析了溫度變化速率對滯環(huán)的影響規(guī)律，得到了外界溫度變化完全傳遞到加速度計內(nèi)部所需的最短時間，提出了減輕外界溫度變化對加速度計影響的措施。針對擺組件中三種材料的參數(shù)不匹配情況采用單因素控制變量法對其進(jìn)行了研究，通過對比分析了密度ρ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、比熱容cp和熱膨脹系數(shù)α各自的不匹配對溫度滯環(huán)的影響，為減