石英挠性加速计名词解释

石英挠性加速计名词解释

新闻关键词： 石英挠性加速计、比例因子、线性度、频率响应

凡是安装到导航系统、制导系统以及控制系统中的加速度计必须满足系统近乎苛刻的要求，既有对精度方面的要求，也有对稳定性和线性度等方面的要求。通常，这些性能指标必须满足严苛环境条件要求，如：海上、陆地、空中及系统全生命周期等等各种外界环境。根据某一具体应用选择石英挠性加速度计*困难的地方就是真正理解加速度计规格参数的实际意义。通常用户对其测试要求非常了解，但是如何选择合适的石英加速度计型号来满足这些测试要求却有些困难。加速度计制造商常常专注于产品的所有规格参数，并力求产品性能是*好的。本文对制造商对日常使用的加速度计规格参数做一个详细描述及解释，石英挠性加速计技术参数指标内包含多种名词定义。

石英挠性加速计灵敏度（比例因子或标度因数）

石英挠性加速度计的灵敏度，有时候称作加速度计的“比例因子”，它是传感器电输出和机械输入之间的比率（注意：传感器通常定义为把一种能量转换成另外一种形式的能量的设备，加速度计就是一种把机械加速度转换成比例的电信号的传感器）。通常使用mV/g或pC/g来表示这一比率，它仅仅在某一频率点下有效，按着惯例一般是100Hz。由于大部分加速度计会或多或少受温度影响，灵敏度同样只在某一很窄的温度范围内有效，通常是25±5^°C。此外，灵敏度只在某一加速度幅值下有效，通常是5g或10g。灵敏度有时被定义为一个带有允许误差范围的数值，通常是±5%或10%，这个保证了用户使用的加速度计灵敏度在灵敏度标称值的允许误差范围内。几乎所有情况下，石英挠性加速度计都会附带一份校准报告，列出了准确的灵敏度（比例因子或标定因素）。

石英挠性加速计幅值线性度

幅值线性度是用来测量加速度计在指定的幅值范围内的输出线性度的好坏，有时称之为幅值非线性度，因为它说明和**线性度之间的偏差。理想情况下，加速度计在指定的幅值范围内的任一幅值点的灵敏度输出应该是完全一样的。但是真实的加速度计不是这样。因此幅值线性度定义了加速度计的输出和**线性度之间偏差的极限值。注意幅值线性度仅仅在单一频率下有效。

这里有好几种方法来表示幅值线性度。*严格的方法就是定义为读数的百分比，通常为整个范围内±1%。这是一个紧公差规格参数，它意味着加速度计的灵敏度在整个幅值范围内的任一幅值点不能超出±1%。另外一种没有那么严格的定义方法就是分段的方式来定义线性度，例如：从0~2000g的范围，每500g灵敏度增加1%，。这个也就意味着在幅值范围内，幅值*大值的灵敏度相对于幅值*小值的灵敏度的偏差可能达到4%。

幅值线性度误差会造成信号失真，特别是在高幅值加速度应用中。在多振动频率的环境下，可能会引起互调失真，从而导致在仪表端出现加速度计并没有感受到的频率段信号。

石英挠性加速计频率响应

同灵敏度类似，频率响应也是告诉用户石英挠性加速度计的“比例因子”，不过是在变化的频率。频率响应是在传感器的整个频率范围内定义灵敏度的大小。由于很少规定相位响应，因而称为“幅值响应”更为准确。频率响应通常定义为相对于100Hz时的灵敏度（参考灵敏度）的一个允许误差范围。这个误差范围可以定义为百分比或dB，典型的误差范围有±10%，±1dB及±3dB。

石英加速度计出厂时常常会附带校准报告，上面列出了准确的参考灵敏度。报告通常不以表格的形式显示频率响应，而使用曲线替代，从规定的*低频率点到*高的频率点。图1所示曲线以百分比形式显示了不同频率下的灵敏度相对于参考灵敏度的偏差。根据上文所述，用户根据这个曲线可以估算任一频率点下的灵敏度。如图1所示曲线，在1000Hz频率下灵敏度上升了2%，假设石英加速度计的参考灵敏度为10pC/g，那么可以简单地计算出在1000Hz时加速度计的灵敏度为10.2pC/g。