角加速度計英文解釋翻譯、角加速度計的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 angular accelerometer
分詞翻譯:
角的英語翻譯:
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【醫】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
加速度計的英語翻譯:
【化】 accelerometer
專業解析
角加速度計(Angular Accelerometer)是一種用于測量物體角加速度的傳感器。角加速度是指物體繞某一軸旋轉時,其角速度隨時間的變化率,單位為弧度每二次方秒(rad/s²)。它不同于測量線加速度(直線運動加速度)的傳統加速度計。
1. 核心定義與漢英對照
- 角加速度計 (Jiǎo jiāsùdù jì): 專指測量旋轉運動加速度的儀器。
- 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): 物體角速度的變化率。
- 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. 工作原理簡述
角加速度計的核心原理基于慣性力或科裡奧利效應。當傳感器本體隨被測物體繞其敏感軸旋轉并經曆角加速度時,其内部的質量塊(或振動元件)會受到慣性力矩的作用。通過檢測這個力矩引起的位移、應力、電容變化或壓電效應等物理量,傳感器即可将角加速度轉換為可測量的電信號輸出。
3. 主要應用場景
- 航空航天: 飛行器姿态控制與穩定、慣性導航系統(與陀螺儀、線加速度計組合)、顫振監測。
- 汽車工業: 電子穩定控制系統(ESC)、翻滾檢測、主動懸架控制。
- 工業自動化與機器人: 機械臂運動控制、關節力矩感知、振動監測與故障診斷。
- 消費電子: 高端智能手機/可穿戴設備中的運動追蹤、手勢識别(增強體驗)。
- 科學研究: 結構動力學測試、旋轉機械狀态監測。
4. 關鍵性能參數
- 量程 (Range): 可測量的最大角加速度值(如 ±100 rad/s²)。
- 帶寬 (Bandwidth): 傳感器能有效響應的頻率範圍。
- 靈敏度 (Sensitivity): 輸出信號(如電壓)與輸入角加速度的比值(如 20 mV/(rad/s²))。
- 零偏穩定性 (Bias Stability): 在恒定條件下,輸出信號圍繞其平均值的漂移程度。
- 噪聲密度 (Noise Density): 傳感器自身産生的噪聲水平,影響最小可測信號。
5. 技術類型
常見的角加速度計實現技術包括:
- 振動式 (Vibrating): 利用科裡奧利效應(如音叉式、MEMS陀螺儀衍生的設計)。
- 擺式 (Pendulous): 利用質量塊在角加速度下的偏轉。
- 壓電式 (Piezoelectric): 利用壓電材料在受力(慣性力)時産生的電荷。
- MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems): 基于微加工技術制造的微型角加速度計,具有體積小、成本低、易于集成的優勢。
權威參考來源:
- IEEE Xplore Digital Library: 提供大量關于角加速度計設計、原理、應用及測試标準的學術論文和技術報告,是電子電氣工程師協會的權威數據庫 (來源:IEEE)。
- 《傳感器原理與應用》教材: 國内高校廣泛使用的教材,系統闡述各類傳感器(包括角加速度計)的工作原理、結構、特性及應用 (來源:高等教育出版社等)。
- 美國國家儀器 (NI) 傳感器資源: NI官網提供豐富的傳感器基礎知識,包括運動傳感(加速度計、陀螺儀、IMU)的原理和應用指南 (來源:National Instruments)。
- SPIE (國際光學工程學會) 出版物: 涵蓋光學和光子學技術在傳感器(包括MEMS角加速度計)中的應用研究 (來源:SPIE Digital Library)。
網絡擴展解釋
以下基于知識庫信息進行解釋:
角加速度計是用于測量物體旋轉運動角加速度的傳感器裝置,其核心概念可分為兩部分理解:
-
角加速度(Angular Acceleration)
- 定義:物體繞固定軸旋轉時角速度的變化率,數學表達式為:
$$
alpha = frac{domega}{dt}
$$
其中$alpha$為角加速度,$omega$為角速度,單位是$text{rad/s}$。
- 物理意義:反映旋轉速度變化的快慢,例如汽車轉彎時方向盤轉速變化、無人機姿态調整時的旋翼加速等。
-
加速度計原理
- 通過檢測旋轉引起的慣性力(如科裡奧利力)或壓電效應等物理現象,将機械運動轉化為電信號。
- 常見技術類型:MEMS(微機電系統)陀螺儀、光纖陀螺儀等(注:嚴格來說陀螺儀測角速度,但角加速度可通過其微分信號獲得)。
典型應用場景:
- 航空航天:飛行器姿态控制系統
- 自動駕駛:車輛穩定性控制(如防側翻)
- 工業機器人:關節運動精度控制
注意:實際工程中較少直接使用獨立角加速度計,多通過陀螺儀信號配合微分電路或數字算法間接獲取角加速度值。建議具體應用時參考相關設備的技術手冊。
分類
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