高灵敏度低频光学加速度计的设计

摘要：

在结构健康监测、地震监测和航空航天等领域,需要准确测量频率低于10 Hz和振幅小于1 mm的低频微振动,对应的加速度在mg～μg量级.现有商用加速度计的灵敏度多低于0.5 V/g,无法满足要求,故开展了高灵敏度低频光学加速度计的研究.基于加速度计的测量原理,通过理论建模确定了低频加速度计设计相关的技术要求,采用簧片和柔性铰链作为弹性元件,搭配使用单质量块和多质量块,构建了一维、二维和三维弹性机构;基于像散、激光三角法和激光自准直等高精度光学传感原理,设计了高灵敏度的光学传感系统;最终完成了一维、二维和三维低频光学加速度计的设计,并通过实验验证了所设计加速度计的性能,其灵敏度均优于9 V/g,分辨力均优于1 mg,可以用于低频微振动的测量.

关键词：光学加速度计、低频、高灵敏度

所属期刊栏目：43

分类号：TB96;TH824+.4(计量学)

资助基金：国家自然科学基金52175506

在线出版日期：2023-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：44-56