角加速度计英文解释翻译、角加速度计的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 angular accelerometer
分词翻译:
角的英语翻译:
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【医】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
加速度计的英语翻译:
【化】 accelerometer
专业解析
角加速度计(Angular Accelerometer)是一种用于测量物体角加速度的传感器。角加速度是指物体绕某一轴旋转时,其角速度随时间的变化率,单位为弧度每二次方秒(rad/s²)。它不同于测量线加速度(直线运动加速度)的传统加速度计。
1. 核心定义与汉英对照
- 角加速度计 (Jiǎo jiāsùdù jì): 专指测量旋转运动加速度的仪器。
- 英文:Angular Accelerometer - A device specifically designed to measure the rate of change of angular velocity (angular acceleration) of a rotating body.
- 角加速度 (Jiǎo jiāsùdù): 物体角速度的变化率。
- 英文:Angular Acceleration (α) - The rate at which angular velocity changes with respect to time. Mathematically, $alpha = frac{domega}{dt}$, where $omega$ is angular velocity.
2. 工作原理简述
角加速度计的核心原理基于惯性力或科里奥利效应。当传感器本体随被测物体绕其敏感轴旋转并经历角加速度时,其内部的质量块(或振动元件)会受到惯性力矩的作用。通过检测这个力矩引起的位移、应力、电容变化或压电效应等物理量,传感器即可将角加速度转换为可测量的电信号输出。
3. 主要应用场景
- 航空航天: 飞行器姿态控制与稳定、惯性导航系统(与陀螺仪、线加速度计组合)、颤振监测。
- 汽车工业: 电子稳定控制系统(ESC)、翻滚检测、主动悬架控制。
- 工业自动化与机器人: 机械臂运动控制、关节力矩感知、振动监测与故障诊断。
- 消费电子: 高端智能手机/可穿戴设备中的运动追踪、手势识别(增强体验)。
- 科学研究: 结构动力学测试、旋转机械状态监测。
4. 关键性能参数
- 量程 (Range): 可测量的最大角加速度值(如 ±100 rad/s²)。
- 带宽 (Bandwidth): 传感器能有效响应的频率范围。
- 灵敏度 (Sensitivity): 输出信号(如电压)与输入角加速度的比值(如 20 mV/(rad/s²))。
- 零偏稳定性 (Bias Stability): 在恒定条件下,输出信号围绕其平均值的漂移程度。
- 噪声密度 (Noise Density): 传感器自身产生的噪声水平,影响最小可测信号。
5. 技术类型
常见的角加速度计实现技术包括:
- 振动式 (Vibrating): 利用科里奥利效应(如音叉式、MEMS陀螺仪衍生的设计)。
- 摆式 (Pendulous): 利用质量块在角加速度下的偏转。
- 压电式 (Piezoelectric): 利用压电材料在受力(惯性力)时产生的电荷。
- MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems): 基于微加工技术制造的微型角加速度计,具有体积小、成本低、易于集成的优势。
权威参考来源:
- IEEE Xplore Digital Library: 提供大量关于角加速度计设计、原理、应用及测试标准的学术论文和技术报告,是电子电气工程师协会的权威数据库 (来源:IEEE)。
- 《传感器原理与应用》教材: 国内高校广泛使用的教材,系统阐述各类传感器(包括角加速度计)的工作原理、结构、特性及应用 (来源:高等教育出版社等)。
- 美国国家仪器 (NI) 传感器资源: NI官网提供丰富的传感器基础知识,包括运动传感(加速度计、陀螺仪、IMU)的原理和应用指南 (来源:National Instruments)。
- SPIE (国际光学工程学会) 出版物: 涵盖光学和光子学技术在传感器(包括MEMS角加速度计)中的应用研究 (来源:SPIE Digital Library)。
网络扩展解释
以下基于知识库信息进行解释:
角加速度计是用于测量物体旋转运动角加速度的传感器装置,其核心概念可分为两部分理解:
-
角加速度(Angular Acceleration)
- 定义:物体绕固定轴旋转时角速度的变化率,数学表达式为:
$$
alpha = frac{domega}{dt}
$$
其中$alpha$为角加速度,$omega$为角速度,单位是$text{rad/s}$。
- 物理意义:反映旋转速度变化的快慢,例如汽车转弯时方向盘转速变化、无人机姿态调整时的旋翼加速等。
-
加速度计原理
- 通过检测旋转引起的惯性力(如科里奥利力)或压电效应等物理现象,将机械运动转化为电信号。
- 常见技术类型:MEMS(微机电系统)陀螺仪、光纤陀螺仪等(注:严格来说陀螺仪测角速度,但角加速度可通过其微分信号获得)。
典型应用场景:
- 航空航天:飞行器姿态控制系统
- 自动驾驶:车辆稳定性控制(如防侧翻)
- 工业机器人:关节运动精度控制
注意:实际工程中较少直接使用独立角加速度计,多通过陀螺仪信号配合微分电路或数字算法间接获取角加速度值。建议具体应用时参考相关设备的技术手册。
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