PFRS型壓電射流角速度傳感器一、原理結(jié)構(gòu) PFRS型壓電射流角速度傳感器的工作原理如圖1-1所示，射流是由壓電泵激勵(lì)產(chǎn)生的一種氣態(tài)層流束，它對(duì)哥氏加速度特別敏感。射流束以恒速度 j運(yùn)動(dòng)，當(dāng)沿傳感器殼體的輸入軸加上角速度 i時(shí)，射流束即偏離中心位置。偏離的量值和方向決定于外加角速度的矢量特性，設(shè)偏離的量值為y，則哥氏加速度 ＝2 i j經(jīng)過(guò)兩次積分可得偏離量y＝ i jt2(1-1)圖1-1 工作原理圖圖1-2 PFRS-18.2.3.39型、106型和123型產(chǎn)品插座接點(diǎn)分配圖敏感元件(一對(duì)熱敏電阻)設(shè)置在距離噴嘴L處，顯然，L＝ jt，故還可得到偏離量的另兩種表達(dá)式 即y＝ iLt(1-2)(1-3)由上述偏離量y的三種表達(dá)式可知，流束位置的偏離量正比于垂直射流軸外加的輸入角速度的量值。由式(1-2)可看出，在恒輸入角速度 i的條件下，射流的偏離量正比于射流的長(zhǎng)度L和射流遷移時(shí)間t的乘積。由式(1-3)可看出，當(dāng)射流長(zhǎng)度L一定時(shí)，偏離量反比于射流速度 j。 由圖1-1可看出，角速度使射流偏離中心位置并作用到敏感元件R上，敏感元件因受射流冷卻而發(fā)生電阻變化，使電橋失去平衡，輸出正比于角速度的電信號(hào)。 PFRS型壓電射流角速度傳感器實(shí)際上是一種固態(tài)角速度陀螺，它具有陀螺的功能而沒(méi)有傳統(tǒng)陀螺的高速轉(zhuǎn)子，因此這種固態(tài)角速度陀螺的耐高沖擊和高可靠性等特點(diǎn)是傳統(tǒng)陀螺不可相媲美的。固態(tài)角速度陀螺的壽命至少比傳統(tǒng)陀螺的壽命高100倍，其MTBF＞250000h。這種固態(tài)角速度陀螺能承受16000g的沖擊，比傳統(tǒng)陀螺能承受的沖擊加速度高100倍以上。 PFRS型壓電射流角速度傳感器可用于導(dǎo)彈、飛機(jī)、艦船、工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人等技術(shù)領(lǐng)域，是測(cè)量和控制角速度、角加速度和角位移等角參數(shù)的關(guān)鍵部件。它是末制導(dǎo)彈和耐高沖擊高可靠機(jī)器人姿態(tài)控制不可缺少的慣性器件，用于末制導(dǎo)炮彈滾控系統(tǒng)，儲(chǔ)存可靠度＞0.9906，工作可靠度＞0.9999995。產(chǎn)品插座接點(diǎn)分配圖、外形圖和安裝圖分別如圖1-2、1-3和1-4所示。產(chǎn)品性能見(jiàn)表1.1～1.5。圖1-3 PFRS-18.2.3.39型產(chǎn)品外形圖和安裝圖圖1-4 PFRS-106型和123型產(chǎn)品外形圖和安裝圖