石英撓性加速計名詞解釋

新聞關鍵詞： 石英撓性加速計、比例因子、線性度、頻率響應

凡是安裝到導航系統(tǒng)、制導系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)中的加速度計必須滿足系統(tǒng)近乎苛刻的要求，既有對精度方面的要求，也有對穩(wěn)定性和線性度等方面的要求。通常，這些性能指標必須滿足嚴苛環(huán)境條件要求，如：海上、陸地、空中及系統(tǒng)全生命周期等等各種外界環(huán)境。根據(jù)某一具體應用選擇石英撓性加速度計*困難的地方就是真正理解加速度計規(guī)格參數(shù)的實際意義。通常用戶對其測試要求非常了解，但是如何選擇合適的石英加速度計型號來滿足這些測試要求卻有些困難。加速度計制造商常常專注于產(chǎn)品的所有規(guī)格參數(shù)，并力求產(chǎn)品性能是*好的。本文對制造商對日常使用的加速度計規(guī)格參數(shù)做一個詳細描述及解釋，石英撓性加速計技術參數(shù)指標內包含多種名詞定義。

石英撓性加速計靈敏度（比例因子或標度因數(shù)）

石英撓性加速度計的靈敏度，有時候稱作加速度計的“比例因子”，它是傳感器電輸出和機械輸入之間的比率（注意：傳感器通常定義為把一種能量轉換成另外一種形式的能量的設備，加速度計就是一種把機械加速度轉換成比例的電信號的傳感器）。通常使用mV/g或pC/g來表示這一比率，它僅僅在某一頻率點下有效，按著慣例一般是100Hz。由于大部分加速度計會或多或少受溫度影響，靈敏度同樣只在某一很窄的溫度范圍內有效，通常是25±5^°C。此外，靈敏度只在某一加速度幅值下有效，通常是5g或10g。靈敏度有時被定義為一個帶有允許誤差范圍的數(shù)值，通常是±5%或10%，這個保證了用戶使用的加速度計靈敏度在靈敏度標稱值的允許誤差范圍內。幾乎所有情況下，石英撓性加速度計都會附帶一份校準報告，列出了準確的靈敏度（比例因子或標定因素）。

石英撓性加速計幅值線性度

幅值線性度是用來測量加速度計在指定的幅值范圍內的輸出線性度的好壞，有時稱之為幅值非線性度，因為它說明和**線性度之間的偏差。理想情況下，加速度計在指定的幅值范圍內的任一幅值點的靈敏度輸出應該是完全一樣的。但是真實的加速度計不是這樣。因此幅值線性度定義了加速度計的輸出和**線性度之間偏差的極限值。注意幅值線性度僅僅在單一頻率下有效。

這里有好幾種方法來表示幅值線性度。*嚴格的方法就是定義為讀數(shù)的百分比，通常為整個范圍內±1%。這是一個緊公差規(guī)格參數(shù)，它意味著加速度計的靈敏度在整個幅值范圍內的任一幅值點不能超出±1%。另外一種沒有那么嚴格的定義方法就是分段的方式來定義線性度，例如：從0~2000g的范圍，每500g靈敏度增加1%，。這個也就意味著在幅值范圍內，幅值*大值的靈敏度相對于幅值*小值的靈敏度的偏差可能達到4%。

幅值線性度誤差會造成信號失真，特別是在高幅值加速度應用中。在多振動頻率的環(huán)境下，可能會引起互調失真，從而導致在儀表端出現(xiàn)加速度計并沒有感受到的頻率段信號。

石英撓性加速計頻率響應

同靈敏度類似，頻率響應也是告訴用戶石英撓性加速度計的“比例因子”，不過是在變化的頻率。頻率響應是在傳感器的整個頻率范圍內定義靈敏度的大小。由于很少規(guī)定相位響應，因而稱為“幅值響應”更為準確。頻率響應通常定義為相對于100Hz時的靈敏度（參考靈敏度）的一個允許誤差范圍。這個誤差范圍可以定義為百分比或dB，典型的誤差范圍有±10%，±1dB及±3dB。

石英加速度計出廠時常常會附帶校準報告，上面列出了準確的參考靈敏度。報告通常不以表格的形式顯示頻率響應，而使用曲線替代，從規(guī)定的*低頻率點到*高的頻率點。圖1所示曲線以百分比形式顯示了不同頻率下的靈敏度相對于參考靈敏度的偏差。根據(jù)上文所述，用戶根據(jù)這個曲線可以估算任一頻率點下的靈敏度。如圖1所示曲線，在1000Hz頻率下靈敏度上升了2%，假設石英加速度計的參考靈敏度為10pC/g，那么可以簡單地計算出在1000Hz時加速度計的靈敏度為10.2pC/g。