加速度计
加速度计的原理与使用方法
加速度计的原理与使用方法加速度计是一种测量物体加速度的仪器，它在许多领域如航空航天、汽车工程和运动医学等中被广泛应用。
本文将介绍加速度计的原理及使用方法。
一、加速度计的原理加速度计的原理基于牛顿第二定律，即物体的加速度与作用在其上的力成正比。
根据这一原理，加速度计通过测量物体上的力来确定其加速度。
1. 力感应式加速度计力感应式加速度计利用质量对物体的拉力或压力进行测量。
其中一种常见的类型是压电加速度计。
压电加速度计由压电晶体制成，当晶体受力时，会产生电荷。
通过测量晶体上的电荷变化，可以确定施加在物体上的力以及加速度。
2. 运动感应式加速度计运动感应式加速度计则是基于惯性原理。
它包含一个基准质量，通过测量质量相对于基准质量的位置变化来计算加速度。
当物体加速时，质量相对于基准质量会发生位移，该位移可以通过传感器测量出来。
二、加速度计的使用方法加速度计有许多不同的用途，下面简要介绍几种常见的使用方法。
1. 汽车工程在汽车工程中，加速度计被用于测量车辆的加速度、制动效果和行驶状态等。
通过安装加速度计，可以收集与车辆行驶相关的数据，如速度变化、转向行为和许多其他动态信息。
这些数据不仅可用于优化车辆性能，还可用于事故分析和安全评估。
2. 运动医学加速度计在运动医学中也有重要应用。
通过固定加速度计在运动员的身体上，可以测量运动员在训练或比赛中的加速度和冲击力。
这些数据可以帮助医生和教练评估运动员的身体状况和运动技术，并制定相应的康复计划或训练方案。
3. 航空航天在航空航天领域，加速度计是控制飞行器姿态和导航的重要工具。
通过测量加速度和方向，加速度计能够提供精确的导航和飞行控制信息。
它在航天器发射、姿态控制和着陆等过程中起到关键作用。
4. 虚拟现实和游戏控制加速度计也广泛应用于虚拟现实设备和游戏控制器中。
通过将加速度计集成到设备中，用户可以通过身体的动作来控制虚拟现实场景或游戏角色的移动。
这种交互方式使用户体验更加沉浸和自然。
加速度计参数
加速度计参数简介加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器。
它广泛应用于许多领域，包括航空航天、汽车工业、运动医学等。
本文将详细介绍加速度计的参数及其相关知识。
加速度计工作原理加速度计的工作原理基于质量与力的关系。
它利用质量在受力作用下产生的加速度来测量物体的加速度。
常见的加速度计采用微机电系统（MEMS）技术，通过微小的力传感器来测量物体的加速度。
加速度计参数加速度计通常具有以下几个重要参数：1. 测量范围加速度计的测量范围指的是它能够测量的加速度的最大值和最小值。
常见的单位为g（重力加速度）。
例如，一个测量范围为±2g 的加速度计可以测量从 -2g 到+2g 的加速度。
2. 分辨率分辨率是指加速度计能够区分的最小加速度变化。
它通常以位（bit）或毫米每秒平方（mm/s²）表示。
较高的分辨率意味着加速度计能够更准确地测量小的加速度变化。
3. 灵敏度灵敏度是指加速度计输出的电压或数字信号与实际加速度之间的关系。
它通常以mV/g 或 LSB/g（最小可分辨加速度的单位）表示。
较高的灵敏度意味着加速度计能够更精确地测量加速度。
4. 频率响应频率响应是指加速度计能够测量的加速度变化的频率范围。
它通常以赫兹（Hz）表示。
较高的频率响应意味着加速度计能够更好地测量高频的加速度变化。
5. 噪声加速度计的噪声指的是其输出中的随机波动。
它通常以g/√Hz 或mg/√Hz 表示，表示每根号赫兹（Hz）的噪声水平。
较低的噪声意味着加速度计能够更准确地测量加速度。
6. 温度稳定性温度稳定性是指加速度计在不同温度下的输出稳定性。
它通常以mV/℃ 或%FS/℃ 表示。
较好的温度稳定性意味着加速度计能够在不同温度条件下提供更一致的测量结果。
加速度计应用加速度计的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1. 航空航天在航空航天领域，加速度计被用于飞行器姿态控制、惯性导航系统和飞行数据记录等方面。
它们可以帮助飞行器实时监测加速度变化，确保飞行的稳定性和安全性。
加速度计 累计误差
加速度计累计误差
摘要：
1.加速度计简介
2.加速度计累计误差的概念
3.累计误差的影响因素
4.减小累计误差的方法
5.总结
正文：
加速度计是一种常用的惯性测量设备，用于测量物体的加速度。
在日常生活中，加速度计广泛应用于智能手机、运动手环等设备中，用于检测运动状态和步数等。
然而，加速度计在长时间使用过程中，会出现累计误差，从而影响测量结果的准确性。
本文将详细介绍加速度计累计误差的相关知识。
加速度计累计误差是指在长时间使用过程中，由于各种原因导致加速度计输出数据与实际加速度之间的偏差。
这种误差会影响加速度计的测量精度，从而导致设备输出的数据不准确。
累计误差的主要影响因素包括温度变化、振动、电池电压波动等。
首先，温度变化会导致加速度计内部元件的热膨胀发生变化，从而影响传感器的灵敏度。
其次，振动会导致加速度计的内部结构发生形变，进而影响传感器的输出。
最后，电池电压波动会影响加速度计的供电，从而影响其性能。
为了减小加速度计的累计误差，可以采取以下措施：
1.选用高质量的加速度计。
高质量的加速度计具有较低的噪声和漂移，能
够减少累计误差的影响。
2.对加速度计进行定期校准。
定期校准可以消除部分累计误差，提高测量精度。
3.采用滤波算法。
通过数字滤波算法，可以消除振动、温度变化等因素对加速度计输出的影响。
总之，加速度计累计误差是影响测量结果准确性的重要因素。
加速度计指标
加速度计指标加速度计（Accelerometer）是一种用于测量物体在三维空间内的加速度的仪器。
它常用于运动感应、导航、姿态检测和冲击测量等领域。
在近年来的技术发展中，加速度计已经越来越小型化、多功能化，并且价格也越来越实惠，同时其性能和精度也有了长足的提升。
以下是一些常见的加速度计指标和相关参考内容：1.测量范围（Measurement Range）：加速度计的测量范围指的是它能够精确测量的加速度变化范围。
一般来说，测量范围越大，表示该加速度计可以感知到更大的加速度变化，适用于更宽泛的应用场景。
例如，在某些高速运动或激烈振动的测量中，需要一个相对较大的测量范围。
常见的加速度计测量范围有±2g、±5g、±10g等，其中"g"表示重力加速度9.8 m/s²的倍数。
2.测量精度（Measurement Accuracy）：测量精度是加速度计的一个重要指标，它表示加速度计测量值与实际加速度之间的差异。
一般来说，测量精度越高，表示加速度计的测量结果与实际加速度更为接近，其反映了加速度计的精确度和可靠性。
加速度计的测量精度可以用百分比误差、校正系数等指标表示。
3.带宽（Bandwidth）：带宽是指加速度计能够进行有效测量的频率范围。
加速度计的带宽决定了其对高频信号的响应能力。
一般来说，带宽越大，表示加速度计能够对高频信号进行更精确的测量和响应。
带宽通常以Hz为单位。
4.灵敏度（Sensitivity）：灵敏度是指加速度计输出信号相对于加速度变化的增益。
它表示在单位加速度变化下，加速度计输出信号的变化量。
灵敏度越高，表示加速度计对微小加速度变化的响应更为敏感。
灵敏度通常以mV/g或mV/m/s²为单位。
5.温度稳定性（Temperature Stability）：加速度计的温度稳定性指其在不同温度条件下的性能稳定程度。
温度稳定性较好的加速度计能够在不同温度环境中保持准确的测量，避免温度变化对测量结果的影响。
什么是加速度计？
什么是加速度计？加速度计是一种电子传感器，可以测量作用在物体上的加速度，以确定物体在空间中的位置并监视物体的运动。
加速度是矢量，是物体速度的变化率（速度是物体的位移除以时间的变化）。
有两种类型的加速力：静态力和动态力。
静力是不断施加到对象上的力（例如摩擦力或重力）。
动态力是以各种速率（例如振动或在台球游戏中施加在母球上的力）“移动”施加到对象的力。
这就是例如在汽车碰撞安全系统中使用加速度计的原因。
当汽车在强大的动力作用下行驶时，加速度计（感测到快速减速）会将电子信号发送到嵌入式计算机，嵌入式计算机进而展开安全气囊。
MEMS电容式加速度计图。
（HowToMechatronics）共有三种不同类型的加速度计，每种加速度计旨在在其预期的环境中有效运行。
三种类型为：压电，压阻和电容。
压电加速度利用压电效应（物理应力下放置时的压电材料产生电力），以在加速度感变化。
压电加速度计最常用于振动和冲击测量。
压阻式加速度计的灵敏度比压电式加速度计低得多，并且更适合车辆碰撞测试。
压阻式加速度计的电阻与施加在其上的压力成正比。
加速度计的第三种也是最常用的类型是电容式加速度计。
电容式加速度计使用电容的变化来确定物体的加速度。
传感器加速时，其电容器极板之间的距离会随着传感器膜片的移动而变化。
大多数加速度计都是微型的，通常被称为微机电系统（MEMS）加速度计。
由于它们的大小和价格可承受性，它们被嵌入到众多的手持式电子设备（例如电话，平板电脑和视频游戏控制器）中。
在手机和平板电脑中，当设备旋转时，加速度计负责“翻转”屏幕。
动物学家（用于跟踪野外动物的运动），工程师（尤其是在碰撞实验中）和工厂（用于监视机械的振动）也使用加速度计。
加速度计的常见故障及改进措施
加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器，常用于工业、汽车、航空航天等领域。
以下是一些常见的加速度计故障及可能的改进措施：
1. 零点漂移：加速度计在没有加速度作用时，输出信号不为零，称为零点漂移。
这可能是由于传感器内部的温度变化、机械应力或电子元件老化等引起的。
改进措施包括使用温度补偿、机械结构优化和选用高质量的电子元件。
2. 灵敏度漂移：加速度计的灵敏度随着时间或环境条件的变化而发生变化。
这可能是由于传感器内部的老化、温度变化或湿度等因素引起的。
改进措施包括使用温度补偿、选用稳定的材料和制造工艺，以及进行定期的校准和维护。
3. 非线性误差：加速度计的输出与输入加速度之间的关系不是线性的，这会导致测量结果的误差。
这可能是由于传感器的设计或制造缺陷引起的。
改进措施包括优化传感器的结构设计、使用非线性补偿算法或选择高精度的加速度计。
4. 噪声：加速度计的输出信号中可能存在噪声，这会影响测量的准确性。
噪声可能来自传感器内部的电子元件、机械结构或外部干扰源。
改进措施包括使用滤波算法、优化电路设计、增加屏蔽措施和选择低噪声的加速度计。
5. 量程限制：加速度计可能无法测量超过其量程范围的加速度。
这可能是由于传感器的设计限制或过载保护机制引起的。
改进措施包括选择合适量程的加速度计、使用多量程传感器或采用信号调理电路来扩展量程。
为了减少加速度计的故障和提高其性能，可以采取以下改进措施：定期进行校准和维护、选择高质量的加速度计、优化传感器的安装和使用环境、使用合适的信号处理算法以及在设计和制造过程中注重质量控制。
加速度计 累计误差
加速度计累计误差摘要：1.加速度计的概述2.累计误差的定义和影响因素3.减小累计误差的方法4.结论正文：【概述】加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器，广泛应用于智能手机、汽车安全气囊、飞行器等领域。
它通过检测物体在单位时间内速度的变化量，来测量物体的加速度。
然而，在长时间的使用过程中，加速度计会受到各种因素的影响，导致测量结果存在一定的误差，这就是所谓的累计误差。
【累计误差的定义和影响因素】累计误差是指加速度计在连续测量过程中，测量结果与真实值之间的偏差。
其产生的原因主要有以下几个方面：1.传感器漂移：加速度计在长时间的使用过程中，由于环境温度、湿度、磁场等因素的影响，传感器的零点会发生变化，导致测量结果偏离真实值。
2.噪声干扰：在实际应用中，加速度计会受到电磁干扰、振动等噪声的影响，这些噪声会叠加到测量信号上，从而影响测量结果的准确性。
3.传感器寿命：加速度计具有一定的使用寿命，随着使用时间的延长，传感器的性能会逐渐退化，导致测量结果的误差增大。
【减小累计误差的方法】为了提高加速度计的测量精度，减小累计误差，可以采取以下几种方法：1.校准：定期对加速度计进行校准，可以消除或减小传感器漂移的影响。
校准方法有多种，如使用标准加速度计进行比较校准，或者利用传感器自带的校准功能进行自校准。
2.滤波：对加速度计输出的信号进行滤波处理，可以降低噪声干扰对测量结果的影响。
常见的滤波方法有低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
3.冗余设计：在关键应用场景中，可以采用多个加速度计进行测量，通过对多个测量结果进行融合或投票，以提高测量精度和鲁棒性。
4.选择高精度传感器：在硬件选型阶段，可以选择性能优良、精度高的加速度计，以减小累计误差。
【结论】总之，加速度计在长时间的使用过程中，会受到各种因素的影响，导致测量结果存在累计误差。
为了提高测量精度，可以采取校准、滤波、冗余设计等方法来减小累计误差。
加速度计概述及应用范围
加速度计概述及应用范围加速度计是一种惯性传感器，能够测量物体的加速力。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就比如地球引力，也就是重力。
加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。
加速度计的应用加速度计的应用于桥梁健康监测桥梁在外部环境的影响下发生随机性振动，且桥梁在沿桥长方向上下振动比较明显。
、在选材上，电阻式应变传感器存在输出信号微弱、线性度不好的问题，电感式传感器不适用于高频动态测量。
而加速度计测量精度高、工作频率范围宽、重量轻、体积小、安装方便等众多优势，被广泛地应用于振动测量，能够适应比较复杂的外部环境，对环境的抗干扰能力强。
典型的振动测试系统由加速度计、电荷放大器、动态信号分析仪组成，如图2所示。
被测对象的振动加速度信号经传感器拾振，由传感器电缆电缆将加速度信号送入该系统电荷放大器，将信号转换为电压信号并放大，通过数据采集测试仪采样，便实现了对信号的采集。
采集得到的信号可以通过计算机实时显示、分析和处理，也可以保存以便二次处理。
加速度计可直接安装在试件表面上，但应保证传感器的敏感轴向与受力方向的一致性。
另外，为保证最佳的机械接触面，高频红外碳硫分析仪安装接触面要求有高平行度、平直度和低粗糙度。
如果被测物表面形状复杂，需同时测量多方向的加速度或为避免试件补加工等场合，则可选择两轴或三轴的加速度计。
加速度计的根本模型加速度计由检测质量(也称敏感质量)、倾角传感器支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。
加速度传感器检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，角度传感器这个轴常称为输入轴或敏感轴。
当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质量力图保持其本来的运动状态不变。
它取壳体之间将发生相对运动，使弹簧变形，于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。
当弹簧力与检测质量加速运动时发生的惯性力相平衡时，检测质量与壳体之间便不再有相对运动，这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。
加速度计测量原理
加速度计测量原理
加速度计是一种用来测量物体加速度的仪器。
其测量原理基于牛顿第二定律，即F=ma（其中F表示力，m表示质量，a表示加速度）。
加速度计通过测量物体受到的力的大小，可以计算出物体的加速度。
一种常见的加速度计是基于质量悬挂在弹簧上的系统。
当物体受到加速度时，弹簧会拉伸或压缩，从而产生一个与加速度成正比的力。
这个力会使得质量发生位移，并且可以通过测量位移量来间接测量加速度。
另一种常见的加速度计是基于微机电系统（MEMS）技术的。
这种加速度计利用微小的微机电器件，如微小质量的弹簧和电容。
当加速度施加到这些微型装置上时，弹簧会发生位移，而电容的变化也会随之发生。
通过测量电容的变化，可以推算出加速度的大小。
加速度计通常会通过一些电子元器件，如微控制器或放大器，将测得的加速度转换成电信号。
这些信号可以被记录下来或被转换成其他形式的输出，以满足不同的应用需求。
总之，加速度计通过测量物体受到的力或装置的位移，间接测量出物体的加速度。
不同类型的加速度计有不同的测量原理，但基本原理都是基于牛顿第二定律。
这些仪器在许多领域中都得到广泛应用，例如运动分析、导航系统和工程测量等。
加速度计分类方法
加速度计分类方法加速度计是一种用于测量物体加速度的仪器。
它可以通过测量物体在不同时间点上的速度变化来计算出物体的加速度。
根据测量原理和应用领域的不同，加速度计可以分为多种不同的类型。
根据工作原理的不同，加速度计可以分为机械式加速度计、电容式加速度计、压电式加速度计和震动式加速度计等。
机械式加速度计是最早出现的加速度计类型。
它利用质量对弹簧系统的作用力来测量加速度。
当物体受到加速度时，质量会对弹簧系统产生位移，通过测量位移的变化可以计算出加速度的大小。
机械式加速度计结构简单、成本低廉，但响应频率较低，适用于测量较低频率的加速度变化。
电容式加速度计是利用电容的变化来测量加速度的。
它由两个平行的电极组成，当物体受到加速度时，电容之间的距离会发生变化，进而改变电容的值。
通过测量电容的变化，可以计算出加速度的大小。
电容式加速度计具有高分辨率和高频率响应的优点，适用于测量高频率的加速度变化。
压电式加速度计是利用压电材料的特性来测量加速度的。
压电材料具有Piezoelectric效应，即当物体受到力或压力时会产生电荷。
压电式加速度计利用压电材料受到加速度产生的力来产生电荷，通过测量电荷的变化可以计算出加速度的大小。
压电式加速度计响应速度快，可测量高频的振动信号。
震动式加速度计通过测量传感器的振动频率和振幅来测量加速度的。
它由一个或多个质量与弹簧相连接的振子组成。
当物体受到加速度时，振子会相应地振动，通过测量振子的振动频率和振幅变化，可以计算出加速度的大小。
震动式加速度计响应速度快，适用于测量高频的加速度变化。
根据应用领域的不同，加速度计可以分为工业加速度计、汽车加速度计和运动加速度计等。
工业加速度计主要用于工业生产中的振动监测和设备状态监测。
它可以测量设备的振动情况，监测设备的运行状态和故障情况，以便及时进行维修和保养。
工业加速度计通常具有高频响应和大动态范围的特点。
汽车加速度计主要用于汽车工业中的车辆稳定性控制和碰撞检测。
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外环坐标系 OX3Y3Z3 相 对中环转γ 角
q 4 cos
2
i sin
2
平台 四平衡环运动问题
q1、q2、q3、q4 分别对应从平台到载体绕各轴的转角 基座与平台的几何关系，可用四元数 q 来描述：
q q1 q2 q3 q4
问题：当某种原因产生α 1 以后，能否通过转动β 、γ 、α 来 消除这个α 1
(S )
P 2 a( S ) JS CS K
P/ K J 2 C S S 1 K K
角θ 大小即可代表加速度
P a 如 a = 常值，稳态时 e K
加速度计 力反馈与传函
实际中，用力反馈回路取代机械弹簧来实现 K
设 KБайду номын сангаас = 1 ，传递函数
PAK g I (S ) 2 a ( S ) JS CS AK t K g
平衡环系统(gimbal system)
一般三环式平台可满足导航 三环组成：台体、内、外环
三环系统局限：非全姿态
平台 平衡环闭锁
当滚动角为90度，平衡环系统 就不能隔离和平衡环面垂直的载 体的转动
—— 称为平衡环的闭锁(locking)
四平衡环式系统 须根据载体运动规律选择三 环式平台的安装方式
零位误差：没有加速度计输入的情况下，加速度计的输出
（可补偿部分称为零位偏置，随机偏差部分称为零位不稳定性 ）
加速度计 原理误差:交叉耦合
工艺误差：标度系数误差、灵敏度、零位不稳定性、测量范围 的非线性
原理性误差：测量原理本身的缺陷带来的误差
交叉耦合误差：
输入轴：垂直于初始时刻摆轴的垂线方向
输入轴固定后，摆一旦转动→交叉耦合误差 给定载体的加速度 A 的方向
f (V ) TV (1 cos 2t ) 2
加速度计 原理误差:振动3
f (V ) TV (1 cos 2t ) 2
f (V) 是摆的质量、偏心距离及 A 的函数
力矩 TV 在振动加速度 的方向和输入轴夹角成 45 度时达到最大值 振动频率在加速度计力 反馈回路的通频带内， 才会产生振动误差
加速度计
加速度计的功能：对比力的测量 测量机制：力或力平衡电路 输出形式：模拟量或数字量 工作原理：牛顿第二定律 敏感质量按直线形式运动 加速度计分类 1、摆式(pendulous)加速度计 浮子摆式加速度计
挠性支承摆式加速度计
摆式陀螺积分加速度计 2、非摆式加速度计 压电加速度计 压阻加速度计 振弦加速度计 静电加速度计
摆仅应该敏感 A 的分量 ax
产生摆角θ 以后，摆敏感的加速度就成为
A' ax cos a y sin
加速度计 原理误差:振动
A' ax cos a y sin
高增益力反馈回路使得θ 角很小，上式可以进一步简化为
A' ax a y
第二项即交叉耦合项，一般可忽略。如果必要可用计算机补偿
解决方案：规定发射时第四环锁定，断开 随动系统，成为三环式系统
平台 四平衡环运动
三轴陀螺稳定平台作为系统的惯性测量基准
三环式的三轴陀螺稳定平台只能进行小角度范围稳定
增加第四平衡环→全姿态平台
增加第四环，通过其运动来补偿内环与中环的不正交性
平台 四平衡环运动分解1
用四元数 q1 来描述转动
q1 cos
P / Kt J C 2 S S 1 AKt K g AK d K g
当a
加速度计 摆角与加速度1 P 电流 I 的大小就代表输入 a 为常值，稳态时 I e 加速度的大小 Kt
摆轴转角θ 和线加速度 a 之间的传递函数
(S )
P 2 a(S ) JS CS AK g K t
P / AK g K t J C 2 S S 1 AK g K t AK g K t
加速度计 摆角与加速度2
稳态时
P a AK g K t
对比
P Ie a K
可以看出，改变放大系数 A 只能影响摆轴转角θ ， 而不能影响加速度输出电流 I 的大小 对系数 A 进行调节，可使加速度计在一定加速度 范围内使转角保持在小角度，保证输出线性度
F ma
敏感质量按摆动形式运动
T Pa
F 或 T 被电子线路所产生的力 或力矩平衡，电流或电压的大 小就代表了a
加速度计 摆式
把加速度计看作力矩平衡装置， 列写方程
(t ) C (t ) K (t ) F Pa(t ) J
P = mr，m：质量，r：臂长
设F = 0
振动误差：
设振动 ： AV A sin t 方向固定
沿着输入轴和垂直于输入轴均有分量
振动的正半周时
AVX 将引起摆向左偏移
AVY 引起一个绕逆时针方向的力矩
加速度计 原理误差:振动2
振动负半周时 AVX 将使摆向右偏离 AVY 产生的力矩仍然是逆时针 因此，在振动的加速度输入下，会 产生绕输出轴的一个同方向的摆式 干扰力矩 摆式力矩是两个正弦分量之积的函数
加速度计敏感轴方向沿着导航 坐标系方向放置
平台模拟导航坐标系是由稳定 回路和修正回路来共同实现 用陀螺仪实现回路的姿态反馈
平台 漂移、平衡环
平台的漂移原因
陀螺漂移角速度
陀螺、加速度计安装误差 计算机和平台的衔接 其它：电磁、振动、温度 实例分析： 外环轴//俯仰 载体绕方位和俯仰轴旋转无 角度限制 载体绕滚动轴旋转角度不能 超过±90度
一般当载体绕滚动轴超过 70度时采用
平台 四平衡环
四环、三环共面 载体可绕三轴任意旋转 B: 载体绕滚动轴滚动
四平衡环系统特点： 三环转角限定在±20度
四环保证二环和三环始终垂直
四平衡环系统工作原理： A: 载体直线水平飞行 二环、三环垂直 四环带动三环随载体转动 陀螺稳定回路驱使二环运动, 保持平台水平
平台 四平衡环机理
二环、三环不处于垂直状态 其间的电位计有信号输出 保持二环和三环的垂直 C: 电机根据电位计信号，带 动四环、三环转动 直至电位计输出为零 避免平衡环闭锁
实际仍是变相的三环系统
平台 四平衡环应用例子
垂直发射：
二环、三环之 间如不垂直
四环的任何转 动都不能使它们 垂直 四平衡环系统 的应用例子 反而带动三环、 二环一起相对平 台飞转。
2
k sin
2
中环坐标系OX2Y2Z2相对内环 转 α 1角 台体坐标系：OXYZ （i、j、k） 内环坐标系OX1Y1Z1绕 Z 轴转β
q 2 cos
1
2
i sin
1
2
平台 四平衡环运动分解2
q3 cos
2
j sin
2
基座坐标系 OX4Y4Z4 相对外环 转α 角
平台 作用和结构
平台功能：提供比力和姿态 两种方案：捷联式、平台式 捷联式： 加速度计、陀螺直接 安装在载体上
平台式：
加速度计安装在台体上，通过 万向支架和载体的转动相隔离。
陀螺仪的配置 稳定回路： 利用陀螺信号来稳定台体 陀螺仪只用于敏感干扰力 矩，不再用于力矩补偿 修正回路 为了得到其它导航坐标系， 须给陀螺仪施加修正电流
加速度计 主要参数
加速度计的主要参数
标度系数：力矩器的电流和被测量的加速度之比（mA/g ）
灵敏度：引起力矩器电流发生变化的最小输入加速度（g） 零位不稳定性：输出零位的变化范围（g） 线性范围：保证一定线性度的情况下，可测量加速度的范围 时间常数：取 J/C 作为摆平衡环的时间常数
回路刚度：摆轴的转角和输入加速度的比值（如0.5毫弧/g ）