相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现

王智奇; 吴宗坤; 杨晔; 宋丽薇; 朱学毅

doi:10.13873/J.1000-9787(2022)05-0080-04

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相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现
- 相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现
- 传感器与微系统 2022年第5期页码：80-83
- 作者机构：
  
  天津航海仪器研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2022)05-0080-04
  中图分类号： TH761.5
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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王智奇, 吴宗坤, 杨晔, 等. 相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现[J]. 传感器与微系统, 2022,(5):80-83.

相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现[J]. 2022, (5): 80-83.
王智奇, 吴宗坤, 杨晔, 等. 相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现[J]. 传感器与微系统, 2022,(5):80-83. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2022)05-0080-04.

相对重力仪高稳定性恒温系统的设计与实现[J]. 2022, (5): 80-83. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2022)05-0080-04.

摘要

自研国产便携式相对重力仪的重力测量精度指标要求优于20×10

-8

m/s~2

而其零长弹簧重力敏感器因存在不可消除的温度效应影响，要求工作点的温度变化幅度不可超过0.001℃才能满足实际测量需求。为此，必须研究重力仪的温度特性，并研制高精度温控系统。针对弹簧式重力敏感器，从重力仪的热结构、温控电路和控制算法等方面进行分析与研究，设计和实现一种两级三路高稳定性恒温控制系统。该系统以比率桥式电路实现高精度测温，设计数字分段式Smith-PID预估复合控制律，通过内高外低的温度梯度控制，使重力敏感器处于设定的恒温环境中。经试验考核表明：在同一恒温热结构下，Smith-PID预估复合控制律实现的控制效益优于常规PID控制律。在Smith-PID预估复合控制律作用下，外界环境温度为室温时，重力敏感器所处的内部工作点的温度稳定性优于0.000 5℃;外界环境温度为-20～+45℃交替变温时，该内部工作点的温度稳定性优于0.001℃。

Abstract

自研国产便携式相对重力仪的重力测量精度指标要求优于20×10

-8

m/s~2

关键词

Keywords

references

超稳定线性温控模块设计 [J]. 余兆安,姚志宏,董大年. 传感器与微系统 . 2022(01)

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