石英振梁加速度計是一種基于振梁諧振和力頻特性原理的新型全固態慣性傳感器，具有高精度、大量程、低功耗、直接頻率脈沖輸出等突出特點，已被廣泛應用于戰術武器系統。本文簡要介紹了石英振梁加速度計的工作原理、技術特點，結合囯外研究發展趨勢，指出石英振梁加速度計將成為后續達到擺式積分陀螺加速度計精度和抗輻照指標、滿足戰略級需求最有可能的加速度計方案。

工作原理及特點

石英振梁加速度計是一種基于石英振梁力頻特性的新型高精度固態傳感器，其工作原理如１所示。激振電路對石英振梁進行壓電激勵，使其在諧振頻率點處形成彎曲振動，質量塊將外界的輸入加速度轉換成作用在振梁上的軸向力。結合振梁的力頻特性，通過改變振梁的剛度使其諧振頻率發生變化，檢測兩個振梁的頻率差獲得加速度的大小和方向信息。

石英振梁加速度計敏感結構沿襲了傳統加速度計擺式檢測質量的設計理念，撓性支撐結構使得檢測質量只能繞一個與輸入軸垂直的方向進行轉動，降低了儀表的交叉耦合誤差。采用振梁推挽結構和頻率差模輸出，降低了儀表的零偏和二階非線性，提高了儀表的標度因數。該結構的設計能大大降低溫度、非慣性應力等共模誤差影響，從而提升了儀表的精度。

石英振梁加速度計相比于擺式積分陀螺加速度計、擺式加速度計而言，零件數更少，功耗更低。敏感結構除了兩根諧振梁納米級的微弱振動外，沒有其他的機械磨損部件，也使其具有更長的平均失效時間和更高的可靠性。

研究現狀

國外的石英振梁加速度計的研究始于20世紀80年代，發展到90年代后期基本成熟，并形成了不同應用領域的系列化產品，從導航、飛行控制等中低精度領域擴展到重力測量等高精度領域，國內青島智騰微電子生產的HQA-T系列高溫石英撓性加速度傳感器耐高溫，最高溫度可達185℃。高抗震性可達1000 g/0.5ms的沖擊。可與國外系列產品相匹配。

結論

石英振梁加速度計是一種基于振梁力頻特性的新型數字化慣性傳感器，具有精度高、體積小、功耗低、分辨率高、響應快、可靠性好、成本低、過載能力強等突出優點，在戰術級武器系統上得到了廣泛應用。