一种间接测量石英振梁加速度计内部石英谐振梁的温度的方法

摘要

本发明公开了一种间接测量石英振梁加速度计内部石英谐振梁的温度的方法，该方法基于对传热学研究所得到的理论基础，通过引入参数等效热阻的概念进而间接得到石英谐振梁的温度。本发明设计的石英谐振梁间接测温方案包括：石英谐振梁静态条件下温度与输出频率的模型建立，石英谐振梁与外置温度传感器之间等效热阻的测定，以及石英谐振梁温度的计算。该方法可以准确地测量出无法放置温度传感器的石英振梁加速度计内部石英谐振梁的温度；在石英振梁加速度计的温度误差补偿中，有效地消除了外置温度传感器与石英谐振梁之间的温度梯度，提高了补偿精度。

主权项

一种间接测量石英振梁加速度计内部石英谐振梁的温度的方法，其特征在于：具体通过下述步骤完成：步骤1：计算石英谐振梁到温度传感器之间的等效热阻值；a、在静温条件下，选取n个环境温度的采样点，n≥10，n为正整数；在每个采样点处，对采样点的温度值进行采样，同时对石英振梁加速度计的频率输出值进行采样；对每个环境采样点处对应的温度值与频率输出值进行数据处理，建立石英谐振器的温度‑频率模型；b、在固定变温速率条件下的一段变温过程中，每间隔时刻t对温度值与石英振梁加速度计相应的频率输出值进行采样；c、步骤b中采样得到的石英振梁加速度计每一时刻相应的频率输出值与之前建立的该石英谐振器的温度‑频率模型进行对比运算，得到相应的每一时刻石英谐振梁的真实温度值；d、将步骤c得到的每一时刻石英谐振梁的真实温度值、以及对应的每一时刻的温度值，以及变温速率带入等效热阻计算公式，得到多个相近的值，对其取平均，即可得出石英谐振梁到温度传感器之间的等效热阻T_S；所述等效热阻计算公式为：T_B‑T_A＝△T*T_S   (1)其中，T_A为步骤b中每一时刻采样点下的温度传感器检测到的温度值，T_B为步骤c中得到的与T_A相对应的每一时刻石英谐振梁的真实温度，△T为温度变化率，T_S为步骤d中计算出的等效热阻；步骤2：在温度实时变化的工作环境中，实时采集环境温度，通过采集到的温度值，计算得到当前工作环境的变温速率；步骤3：将步骤1中的等效热阻值与步骤2中温度传感器采集到的环境温度值以及变温速率带入式(1)中进行逆运算，得到石英谐振梁的实时温度值。