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重力感应器全面介绍[策划]

2017-09-01 4页 doc 15KB 8阅读

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重力感应器全面介绍[策划]重力感应器全面介绍[策划] 重力感应器 利用重力传感器水平测量仪可使测量精度达到0.002 弧度,还可通过预先编程、多 个传感器测量平台不同方向,一次性得出平台与基准面之间的面夹角及面夹角的方向。这种 测量方法极大的方便了平台平面的调整。文中详述了利用重力传感器测量水平度的原理,并 以舰艇纵横摇对平台水平度测量的影响为例来阐述测量方法。 原理 科学实验证明,一般存储器在不通电的时候,抗震性有1000G,而通电工作之后,抗震性不足200G,非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此,只有有效确保工作状态下的产品安全,才能最终...
重力感应器全面介绍[策划]
重力感应器全面介绍[策划] 重力感应器 利用重力传感器水平测量仪可使测量精度达到0.002 弧度,还可通过预先编程、多 个传感器测量平台不同方向,一次性得出平台与基准面之间的面夹角及面夹角的方向。这种 测量极大的方便了平台平面的调整。文中详述了利用重力传感器测量水平度的原理,并 以舰艇纵横摇对平台水平度测量的影响为例来阐述测量方法。 原理 科学实验证明,一般存储器在不通电的时候,抗震性有1000G,而通电工作之后,抗震性不足200G,非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此,只有有效确保工作状态下的产品安全,才能最终确保其中的数据资料安全。 “重力感应技术”,利用重力加速度原理,一旦侦测到意外,能在摔落的瞬间将磁头撤至安全停泊区,可使移动存储器安全性能提升500%以上,达到甚至超越无电状态下的抗震水平,从根本上确保了处于工作状态下的移动存储器的抗震性能,从而保证了在任何状态下的数据信息安全。 一概述 现代装备对一些特定系统所在平台的水平度精度要求较高,精确测量各平台的水平度 也就显得至关重要[1]。传统的检查与规正是利用光学象限仪进行平台水平度的检测,由人工 读数完成,检测方法繁琐、读数困难、精度难以保证,而且光学象限仪只有在多次多方位测 量后方能综合给出倾斜平台的倾斜角度[2],这对检测平台或实时控制水平的场合是一个致命 弱点。 二 加速度传感器测角原理 重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器,主要用于倾斜角、惯性力、冲击及 震动等参数的测量[3]。在测量平台倾斜角时,将重力传感器垂直放置于在所测平台上,重力 传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致,在水平状态下应与水平面平行,如图1 所示,其 中α 为平台沿某一方向的倾斜角。重力传感器的质量块由于受到重力加速度g 在倾斜方向 上的分量α α α g : g = g sin 的作用产生偏移,使重力传感器的输出电压发生变化。若重力 传感器在水平状态下的输出为0 V ,倾角为α 时的输出为α V ,且在1g 加速度作用下的输出 为V ,则有: 0 V =V / g ×sinα ×1g +V α 即: α = arcsin[(Vα ?V0 ) /V ] 利用上式可以方便求得平面某一方向上的倾斜角。如果将两个重力传感器正交放置在平台中 心,如图2 所示,则平台在x 方向上倾斜角x α 和平台在y 方向上倾斜角y α 为: x arcsin[V( x V) /V] α = ? , arcsin[(V V ) /V ] y y α = ? 根据这两个方向上的倾斜角可以确定出平台的横向倾角和纵向倾角。 三 测量平台倾角原理 3.1 坐标定义 首先建立各个坐标系,? 水平坐标系(X、Y、Z)?参考平台坐标系(X1、Y1、Z1):OY1Z1w 为平台面,在舰艇静止时处于水平状态,当存在舰艇摇摆时,与水平面存在ψ 、θ 的夹角, 水平坐标系经先纵摇ψ 角,后横摇θ 角得到。?3 平台坐标系(X2、Y2、Z2):两个相互正交 的传感器轴线确定的被测平台平面及其垂线确定的坐标系,和参考平台坐标系存在r ψ 、r θ 的夹角,参考平台坐标系经先纵摇r ψ 角 ,后横摇r θ 得到。平台参考系的Y2 轴和参考平台 坐标系的Y1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的纵向倾角y ψ ;平台参考 系的X2 轴和参考平台坐标系的X1 轴相对于水平面的夹角之差为平台与参考平台水平度的横 向倾角y θ 。图3 标出参考平台坐标系(X1、Y1、Z1)、水平坐标系(X、Y、Z)和平台坐标系 (X2、Y2、Z2)的相互关系。 3.2 平台测角数学模型 四 仿真 假定舰艇纵、横摇角度在?2?范围内,舰艇坐坞时一般满足这一条件,平台和参考平 台之间的纵横摇误差角r ψ 、r θ 均为20″时,利用Matlab 软件进行仿真计算,见图4、图5。 结果显示:平台纵摇角ψ 对y ψ 的影响较大,误差随着ψ 的增大而增大,而横摇角θ 对其影 响可忽略不计,当r ψ 为?2?时, y ψ 最大误差15″;平台横摇角θ 对x θ 具有明显的影响, 当r ψ 、r θ 为?2?时, x θ 最大误差达到15″。由此可看出,这种测量仪的精度很高,操作 简便。 r ψ x θ 应用 重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备,现在它将其运用在了iphone和ipod-nano4上面。说的简单点就是,你本来把手机拿在手里是竖着的,你将它转90度,横过来,它的页面就跟随你的重心自动反应过来,也就是说页面也转了90度,极具人性化。
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