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　　伺服式加速度测量是一种按力平衡反馈原理构成的闭环测试系统。图1（a）是其工作原理图，图（b）是其原理框图。它由检测质量m、弹簧k、阻尼器C、位置传感器Sd、伺服放大器SS、力发生器SF，和标准电阻RL，等主要部分组成。当壳体固定在载体上感受被测加速度 后，检测质量m相对壳体作位移z，此位移由位置传感器检测并转换成电压，经伺服放大器放大成电流i，供给力发生器产生电恢复力，使检测质量返回到初始平衡位置。系统的运动方程为

　　　（1）

　　式中，SF为力发生器灵敏度（N／A），对于常用的由**磁铁和动圈组成的磁电式力发生器，SF=BL，B为磁路气隙的磁感应强度（T），L为动圈导线的有效长度（m）。

图1　伺服加速度计

　　由于电流i为

　　　　　　　　　　　　　　（2）

式中，Sd为位置传感器的灵敏度（V／m），SS为伺服放大器的灵敏度（A／V）。

　　将式（3）代入式（2）得关系式

　　　　（3）

　　式中，ωn为系统无阻尼固有圆频率；ζ为系统阻尼比。它们分别为

　　　　　　　　　　（4）

　　　　　　　　　（5）

　　由式（4）和式（5）可以看出，伺服式加速度计的ωn和ξ不仅与机械弹簧的刚度和阻尼器阻尼系数有关，还与反馈引起的电刚度SdSSSF有关。便可通过选择和调节电路的结构和参数来进行调节，具有很大的灵活性。

　　当系统处于加速度计工作状态时，

　　电压灵敏度Sa为

　　（6）

　　如选用刚度小的弹簧，使其满足SdSSSF>>k，则

　　即Sa仅决定于m、RL、B和L等结构参数，而与位置传感器、伺服放大器、弹簧等特性无关。若能采取措施使这些参数稳定，不受温度等外界环境的影响，便可达到很高的性能。

　　由于有反馈作用，增强了抗干扰能力，提高了测量精度，扩大了测量范围，伺服加速度测量被广泛应用于惯性导航和惯性制导系统中，在高精度的振动测量和标定中也有应用。

　加速度检测是基于测试仪器检测质量敏感加速度产生惯性力的测量，是一种全自主的惯性测量。加速度检测广泛应用于航天、航空和航海的惯性导航系统及运载武器的制导系统中，在振动试验、地震监测、爆破工程、地基测量、地矿勘测等领域也有广泛的应用。

　　加速度的计量单位为m／s2，在工程应用中常用重力加速度g=9.81 m／s2作计量单位。

　　测量加速度，目前主要是通过加速度传感器（俗称加速度计），并配以适当的检测电路进行的。依据对加速度计内检测质量所产生的惯性力的检测方式来分，加速度计可分为压电式、压阻式、应变式、电容式、振梁式、磁电感应式、隧道电流式、热电式等；按检测质量的支承方式来分，则可分为悬臂梁式、摆式、折叠梁式、简支承梁式等。表1列出了部分加速度计的检测方法及其主要性能特点。

表1　加速度计的检测方法及其主要性能特点（点击下图）