如右圖所示,密閉腔體中氣體的流動(dòng)是連續(xù)的,所以熱氣流在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,依次經(jīng)過(guò)下部和上部的熱線。若忽略氣體上升過(guò)程中克服重力的能量損失,則穿過(guò)上部熱線的氣流已經(jīng)與下部熱線的產(chǎn)生熱交換,使穿過(guò)兩根熱線時(shí)的氣流速度不同,這時(shí)V2>V2,因此流過(guò)兩根熱線的電流也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,所以電橋失去平衡,輸出對(duì)應(yīng)傾斜角度的電信號(hào)。
分析對(duì)比 固、液、氣體擺性能差異
基于固體擺、液體擺及氣體擺原理研制的傾角傳感器而言,它們各有所長(zhǎng)。在重力場(chǎng)中,固體擺的敏感質(zhì)量是擺錘質(zhì)量,液體擺的敏感質(zhì)量是電解液,而氣體擺的敏感質(zhì)量是氣體。
氣體是密封腔體內(nèi)的唯一運(yùn)動(dòng)體,它的質(zhì)量較小,在大沖擊或高過(guò)載時(shí)產(chǎn)生的慣性力也很小,所以具有較強(qiáng)的抗振動(dòng)或沖擊能力。但氣體運(yùn)動(dòng)控制較為復(fù)雜,影響其運(yùn)動(dòng)的因素較多,其精度無(wú)法達(dá)到軍用武器系統(tǒng)的要求。
固體擺傾角傳感器有明確的擺長(zhǎng)和擺心,其機(jī)理基本上與加速度傳感器相同。在實(shí)用中產(chǎn)品類(lèi)型較多如電磁擺式,其產(chǎn)品測(cè)量范圍、精度及抗過(guò)載能力較高,在武器系統(tǒng)中應(yīng)用也較為廣泛。
液體擺傾角傳感器介于固體擺和氣體擺之間,其系統(tǒng)穩(wěn)定,在高精度系統(tǒng)中,應(yīng)用較為廣泛。