计测技术 综合评述 ・１・
线加速度计的现状与发展趋势综述
赵君辙，邢馨婷，杨中柳 （中国一航北京长城计量测试技术研究所，北京１０００９５）
摘 要：讨论了线加速度计的基本原理、特点和主要技术性能指标，介绍了国内外的研制情况，并讨论 了线加速度计未来的发展趋势。 关键词：线加速度计；现状；发展 中图分类号：ＴＨ８２４．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２￣０６１（２００７）０５￣００１－０４ Ｔｈｅ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｉｎｅａｒ Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ ＺＨＡＯ Ｊｕｎ—ｚｈｅ，ＸＩＮＧ Ｘｉｎ—ｔｉｎｇ，ＹＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ—ｌｉｕ （Ｃｈａｎｇｃｈｅｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｄｅ ｏｆ Ｍｅｔｒｏｌｏ￣＆Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ，ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ａｃ— ｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｎｅａｒ ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ；ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｏ前言 加速度计是惯性导航、惯性制导和控制检测设备 的重要测量元件。无论是惯性导航还是惯性制导都是 利用加速度计敏感这一特性来测量载体的运动加速度 的。目前，加速度计已广泛应用于航空、航海、宇航及 武器的制导和控制。 加速度计的种类有很多，包括摆式加速度计、挠性 加速度计、电磁加速度计、静电加速度计、振梁式加速 度计等。近代激光、光纤传感等新技术以及不断出现 的新型材料的应用给光学加速度计的发展提供了有利 条件，出现了多种实用的光纤加速度计。随着微电子 学和微制造技术的发展，硅基材料被越来越多地用于 制造传感器，其中硅微机械加速度计已成为研究的热 点。本文主要叙述当前应用最广的力平衡摆式加速度 计和有发展前景的新型加速度计。 １线加速度计的发展现状 １．１ 液浮摆式加速度计 ２０世纪５０年代，液体悬浮技术成功地应用于摆式 加速度计，是现代惯性导航技术发展史上的一个里程
倾斜式微压计液柱高计算
摘要：
1.倾斜式微压计液柱高计算的基本原理
2.液柱高度计算公式及其适用范围
3.影响液柱高度测量准确性的因素
4.提高液柱高度测量准确性的方法
5.实际应用中的注意事项
正文：
倾斜式微压计是一种常见的压力测量仪器，液柱高度的计算在其应用中具有重要意义。本文将详细介绍倾斜式微压计液柱高计算的基本原理、计算公式、适用范围，以及影响测量准确性的因素和提高测量准确性的方法。
一、倾斜式微压计液柱高计算的基本原理
倾斜式微压计液柱高计算是基于液体在微压计管内受力平衡的原理。当液体受到压力作用时，液柱会沿着微压计管壁上升，液柱高度的变化与所受压力成正比。通过测量液柱高度，可以计算出作用在液柱上的压力。
二、液柱高度计算公式及其适用范围
液柱高度计算公式为：H = P/ρg，其中H表示液柱高度，P表示作用在液柱上的压力，ρ表示液体密度，g表示重力加速度。该公式适用于测量液柱在微压计管内受到的压力，特别是对于低压、微压范围的测量。
三、影响液柱高度测量准确性的因素
1.微压计管的清洁度：管内若有杂质或污垢，会影响液柱上升的顺畅程度，从而影响测量准确性。
2.液体的性质：不同液体密度不同，对测量结果有直接影响。在实际应用中，应选择与被测液体密度相近的标准液体。
3.环境温度：温度变化会影响液体的密度，从而影响测量结果。在进行液柱高度测量时，应尽量保持环境温度稳定。
4.微压计的使用方法：正确使用微压计，避免操作不当导致的测量误差。
四、提高液柱高度测量准确性的方法
1.定期校准微压计，确保测量设备的精度。
2.选用高精度的微压计，提高测量灵敏度。
3.在测量过程中，保持微压计管的清洁，避免液体与管壁的摩擦影响测量结果。
4.控制环境温度，减小温度对测量结果的影响。
5.熟练掌握微压计的使用方法，遵循操作规程。
五、实际应用中的注意事项
1.在测量前，仔细阅读微压计的使用说明书，了解仪器的性能指标、测量范围和操作方法。
电子产品可靠性与环境试验 ２０１２钜 框图见图１。
１惯性摆 ２悬丝 ３永磁铁 ４涡流片 ５线圈 ６振荡器 ７放大器 图１ 摆式力平衡加速度计结构原理示意图 ２初步故障定位 经加速度计解剖分析．悬丝断口送相关单位分 析．结论大多为过载断裂 从加速度计的工作原理上分析（原理结构示意 见图１），这种加速度计是一种力反馈式的加速度 计，它从上电到稳定输出的工作状态可分为３种状 态【ｌ】：非工作自由状态、过渡过程状态和稳定输 出状态。当加速度计未通电时．悬丝摆组件处于非 工作自由状态；当加速度计处于上电瞬间时。悬丝 摆组件及伺服电路都处于过渡过程状态：当加速度 计经过过渡过程后，其内部处于伺服稳定输出状 态 在自由状态和过渡过程状态．摆组件没有进入 或没有完全达到伺服的平衡状态，所以容易受到外 界大的碰撞、冲击、振动过载的影响或上电瞬间较 大电流的冲击，而使支撑摆组件的悬丝受到损伤， 甚至断裂。因此．加速度计在处于非工作自由状 态、上电瞬间的过渡过程中，更容易发生故障；从 以往发生故障的工位统计看．出现故障的概率在加 计通电１０ ｓ开测时最高．这也恰好印证了以上的 理论推测，上电过渡过程是分析的重点。因此本文 从上电方式、快速上电冲击以及加速度计动态特 性这几个方面进行研究分析 ３ 实验验证 ３．１测试设备上电方式对加速度计输出的影响 ３．１．１试验方法［３】 对三方加速度计测试设备上电方式及加速度 计±ｌ５ Ｖ上电时间及加速度计输出波形进行监测、 试验结果见表１ 图２加速度计输出波形测试电气连接示意图 表ｌ ＸＸ所、ＸＮ厂、ＸＸ院加速度计测试设备上电 及继电器上电方式对比
３．１．２上电测试结论 不同的上电方式对同一个加速度计的瞬间冲击 峰值的影响很大．给加速度计供电的￣１５ Ｖ上电时 间越快．其输出过渡过程的冲击峰值也越大。 该型加速度计在１ ｇ状态下．正常输出１６０ ｍＶ，满量程５０ ｇ输出为８．０ Ｖ 加速度计在我院 测试设备快速上电瞬间冲击峰值为６．５ Ｖ左右．相 当于上电瞬间加计的摆组件受到４０～４４ ｇ左右的过 载冲击。根据试验程序统计，在惯测标定过程中每 只加速度计通电就有８８次之多．上电过程中摆组 ＤＩ
1、MEMS器件
光学MEMS：反射、光量开关、扫描、微型构件、微机械光学器件射频MEMS、
开关、振荡器、过滤等；
射频MEMS：开关，振荡器/谐振器、过滤等；MEMS传感器：加速度计、轴传感器、陀螺仪、压力传感器、重力传感器、角
速度传感器、位移传感器、触摸传感器、气体传感器、温度传感器、磁力计、磁
传感器、电子罗盘、湿度传感器、流量传感器、振动传感器、电容传感器、电学
传感器、倾角传感器、机械传感器、硅麦克风、图像传感器、MEMS惯性传感
器、MEMS微镜、MEMS惯性测量单元、BAW滤波器和双工器、微射流、微流
引导、微感应器等；MEMS执行器：生物芯片、材料芯片、灯、泵、微流控芯片；
MEMS电能：燃料电池，微发电机等；
生物/化学MEMS：DNA/RNA技术，化学检测等、MEMS晶振；
高复合型MEMS：CMOS/MEMS,LSI/MEMS一体化、MEMSIP等；MEMS应用：MEMS传感器解决方案、麦克风,显示等、超微型机械人装置、微
型工厂等、传感器网络、能量收集等；2、生物MEMS与医疗应用：MEMS技术在医疗处理及诊断方面的应用、DDS、
纳米胶囊；尖端DNA&RNA技术、微反应器、微流引导、微流控芯片等；3、MEMS加工设备
光刻设备：半导体激光直写光刻、投影扫描光刻机等、无掩膜光刻设备、曝光系
统、双面测试系统；
镀膜设备：磁控溅射镀膜设备、离子束溅射镀膜设备、电子束蒸发镀膜设备、多
弧离子镀膜设备、真空镀膜设备、涂层设备、薄膜成形、气相淀积、溅射、光罩
绘图机；
沉积设备：GaN外延沉积用MOCVD设备；原子层沉积设备；等离子沉积设备；
液态源沉积设备等；
刻蚀设备：反离子刻蚀设备、ICP刻蚀设备、MEMS干法/湿法工艺系统、深反
应离子刻蚀设备等；
清洗设备：等离子清洗设备、UV-O3清洗设备、光掩膜清洗设备等；
晶圆片键合：晶圆切割、芯片/导线焊接、涂胶、匀胶、去胶设备、烘烤、显影、
对准工艺设备、扩散炉、微成形(注射,热压)、离子注入机等其他生产设备等；
