位移传感器的应用——加速度计．加速度计是测定物体加速度的仪器，它是导弹、飞机、潜艇或宇宙飞...

位移传感器的应用——加速度计．加速度计是测定物体加速度的仪器，它是导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源．如图为应变式加速度计的示意图，当系统加速时，加速度计中的元件A也处于加速状态，元件A由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，元件A的下端可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，元件A发生位移并转换为电信号输出.

已知元件A的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总电阻为R，有效长度为l，静态时输出电压为U0，试推导加速度a与输出电压U的关系式．

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加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，静止时位于滑动变阻器中央,当系统加速时，敏感元件发生位移，并转化成电信号输出。已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，静态时输出电压为U₀，问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度。测量范围是多少？

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加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源。如图所示为应变式加速度计的原理示意图，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出。已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源的电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的有效总长度为L，系统静止时滑片位于滑动变阻器中央，电压表指针恰好位于表盘中央，求：

(1)系统加速度a与电压表示数U的函数关系式；（以向右为正方向）

(2)将电压表的刻度盘改为加速度的示数后，其刻度是均匀的，还是不均匀的？

(3)若飞行器前进的方向向右，电压表的指针指向满刻度的位置，此时系统处于加速状态，还是减速状态？加速度的值多大？

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.加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船制导系统的信息源.图14－15所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，架与待测系统固定在一起.敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转换为电信号输出.已知敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，调整接点C的位置，使静态时输出电压为零.

（1）当系统做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表示数U的对应关系，以便重新刻制到电压表表盘，使它成为直接读加速度值的加速度计；

（2）为什么C点设置在电阻丝AB的中间?对电压表的零刻度在表盘上的位置应有什么要求?表盘的加速度刻度是否均匀?

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加速度计是测定物体加速度的仪器.在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源.图为应变式加速度计的示意图.当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态.敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件的下端与滑动变阻器R上自由滑动的滑片连接在一起，当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出.

已知敏感元件是绝缘体，它的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时，输出电压为U0，试求：

（1）静态时，滑动变阻器的滑片到左端的距离x

（2）试推导加速度a与输出电压U的关系式.

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角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示，当系统绕OO′轴转动时，元件A发生位移并输出电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源，已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k、自然长度为l，电源电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长度为l，电阻分布均匀，系统静止时P在a点，当系统以角速度ω转动时，推导输出电压U和ω的函数关系式．

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角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕轴OO′转动时，元件A发生移动并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l₀ ，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，求：

（1）弹簧形变量x与ω的关系式；

（2）输出电压U与ω的函数式。

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惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度    （       ）

A.方向向左，大小为  k S/m     B．方向向右，大小为  k S/m

C．方向向左，大小为 2k S/m    D. 方向向右，大小为 2k S/m

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