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高分辨率加速度計(jì)納米E+E位移傳感器
在現(xiàn)代社會(huì)中，加速度計(jì)已經(jīng)擁有成熟的市場(chǎng)，被廣泛用于汽車、飛行器以及軍事制導(dǎo)等各方面。但是傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的加速度計(jì)已經(jīng)無法滿足高分辨率、大動(dòng)態(tài)范圍、高集成度且低成本的發(fā)展需求，以克服現(xiàn)有加速度計(jì)在上述各方面的不足為目的，設(shè)計(jì)了一種可用于高分辨率加速度計(jì)的PGC納米E+E位移傳感器。

高分辨率加速度計(jì)納米E+E位移傳感器
從研究加速度計(jì)和E+E位移傳感器理論模型以及相關(guān)程序設(shè)計(jì)出發(fā)，主要完成了以下幾部分的內(nèi)容：首先，深入了解和研究了加速度計(jì)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)現(xiàn)有的加速度計(jì)設(shè)計(jì)技術(shù)與原理以及以后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了歸納總結(jié)。并從加速度計(jì)的設(shè)計(jì)原理出發(fā)，對(duì)各種加速度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)和在技術(shù)上存在的主要問題進(jìn)行了分析。這為用于高分辨率加速度計(jì)的PGC納米E+E位移傳感器設(shè)計(jì)工作指明了方向。研究了加速度計(jì)的各種位移系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)，從理論模型對(duì)其進(jìn)行了分析。針對(duì)納米E+E位移傳感器的不足分別從本體、解調(diào)和光源進(jìn)行了改進(jìn)。研制出具有誤差補(bǔ)償功能的復(fù)合閃耀光柵代替原有變柵距光柵,使光E+E位移傳感器在航空溫度環(huán)境(-55~75℃)下zui大誤差從1.984mm降到0.031mm;利用色敏元件代替光譜儀對(duì)光柵E+E位移傳感器進(jìn)行信號(hào)解調(diào),色敏元件不但精度高、體積小,響應(yīng)速度快,還加入了溫度傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,具有較好的環(huán)境適應(yīng)性;采用自主研制的寬帶LED光源體積小、效率高,是光E+E位移傳感器較為理想的寬帶光源。針對(duì)多個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行改進(jìn),zui終達(dá)到了納米E+E位移傳感器系統(tǒng)化、小型化的研制目標(biāo)。研究了可變電容式加速度計(jì)、強(qiáng)度調(diào)制型光學(xué)加速度計(jì)和相位調(diào)制型光學(xué)加速度計(jì)的工作原理。并對(duì)邁克爾遜、馬赫·曾德以及發(fā)布里-泊干涉測(cè)距原理進(jìn)行了重點(diǎn)研究。為設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。再次，深入分析了用于光纖干涉型傳感器的各種解調(diào)技術(shù)。并重點(diǎn)研究了相位生成載波解調(diào)技術(shù)。從而確定了本論文的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)此方案進(jìn)行了理論驗(yàn)證。為后期工作的開展以及設(shè)計(jì)的成功提供了保障。

高分辨率加速度計(jì)納米E+E位移傳感器
zui后，學(xué)習(xí)了C++程序編譯語言，在前述理論分析的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)編寫了用于信號(hào)處理的應(yīng)用程序。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的可行性，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和理論驗(yàn)證，確定本次設(shè)計(jì)的高分辨率加速度計(jì)能夠在毫米級(jí)的量程內(nèi)精確測(cè)出納米級(jí)的位移量，其動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)10~6。