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[科普中国]-角加速度灵敏度

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角加速度灵敏度(angular acceleration sensitivity)是指线加速度绕某特定轴,由每单位加速度所引起的输出(除以标度因数),单位是弧度/秒平方。

简介角加速度灵敏度(angular acceleration sensitivity)是指线加速度绕某特定轴,由每单位加速度所引起的输出(除以标度因数),单位是弧度/秒平方1。

传感器的灵敏度传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出变化对输入变化的比值。传感器灵敏度越高,其对噪音的敏感度就越低,信噪比越大,静电干扰和电磁干扰噪声也越小。因此希望设计出的传感器具有较高的灵敏度。但是在其它条件相同的前提下,想要得到较高的灵敏度,需要较大的质量块,这随之带来了两个缺点:加速度传感器质量变大和共振频率变低2。

传感器灵敏度分类外界输入的加速度包括三维线加速度和三维角加速度,因此相应的传感器灵敏度也可分为线加速度灵敏度和角加速度灵敏度。线加速度和角加速度的量纲不同,对应灵敏度的量纲也不同。

线加速度线加速度是描述刚体线速度的大小和方向对时间变化率的物理量,单位是米每二次方秒。相关概念有平均线加速度和瞬时线加速度:平均线加速度是指转动刚体从某一瞬时开始的线速度变化与相应时间间隔的比值称为平均线加速度;瞬时线加速度是指当物体发生加速的时间间隔趋近于0时的线加速度3。

角加速度角加速度描述刚体角速度的大小和方向对时间变化率的物理量,在国际单位制中,单位是“弧度/秒平方”,通常是用希腊字母α来表示。

转动刚体从瞬时t开始的角速度变化Δω与相应时间间隔Δt的比值称为平均角加速度,即α=Δω / Δt。

若Δt→0,则这一比值就称为在瞬时t刚体转动的角加速度,又称瞬时角加速度,记为ε,即ε= lim εm)(Δt→0=Δω/Δt=dω/dt)

当作用于物体的力矩是常数时,角加速度也会是常数.在这个等角加速度的特别状况里,此运动方程式会算出一个决定性的,单值的角加速度。

当作用于物体的力矩不是常数时,物体的角加速度会随时间而变。这方程式成为一个微分方程式。这微分方程式是此物体的运动方程式;它可以完全的描述此物体的运动2。

六维加速度传感器参数与加速度灵敏度的关系通过参数化分析得到传感器结构参数对其灵敏度的影响:线加速度灵敏度仅受传感器中心质量块的质量影响;角加速度灵敏度受质量块的质量、边长及共面上2个铰支点间的距离影响3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所