图17固体摆测量机理 液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连 接，三根电极相互平行且间距相等，如图18（ā）所示。当壳体水平时，电极插 入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之 间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻R1和R。若液体摆水 平时R,=R 当玻璃壳体倾斜时， 电极间的导电液不相等， 三根电极浸入 液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。如图18(b)所示， 左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻增大，相对 极则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻Rm减少，即R>R。反之， 若倾斜方向相反，则R<Rm。在液体摆的应用中也有根据液体位置变化引起应 变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外 还有在电解质溶液中留下一气泡，当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感 应出倾角的“液体摆”。 4 (a) (b) 图18液体摆测量机理 气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一 样，热气流总是力图保持 铅垂方向上，因此也具有摆的特性。“气体摆式惯性 元件由密闭腔体、气体和热线组成。 气体摆式检测器件的核心敏感元件为热线。电流流过热线，热线产生热量， 使热线保持一定的温度。热线的温度高于它周围气体的温度，动能增加，所以气 体向上流动。在平衡状态时如图19()所示，热线处于同一水平面上，上升气流 穿过它们的速度相同 流 热线的电流也相同， 电桥平衡 密闭腔体倾斜时 热线相对水平面的高度发生了变化，如图19b)所示，因为密闭腔体中气体的流 动是连续的，所以热气流在向上运动的过程中，依次经过下部和上部的热线。若 忽略气体上升过程中克服重力的能量损失，则穿过上部热线的气流已经与下部热 线的产生热交换，使穿过两根热线时的气流速度不同，因此流过两根热线的电流 也会发生相应的变化，所以电桥失去平衡，输出一个电信号。倾斜角度不同，输 出的电信号也不同。 图 17 固体摆测量机理 液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连 接，三根电极相互平行且间距相等，如图 18（a）所示。当壳体水平时，电极插 入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之 间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻 RI和 RIII。若液体摆水 平时，则 RI＝RIII。当玻璃壳体倾斜时，电极间的导电液不相等，三根电极浸入 液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。如图 18（b）所示， 左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻 RI 增大，相对 极则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻 RIII减少，即 RI＞RIII。反之， 若倾斜方向相反，则 RI＜RIII。在液体摆的应用中也有根据液体位置变化引起应 变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外， 还有在电解质溶液中留下一气泡，当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感 应出倾角的“液体摆”。 （a） （b） 图 18 液体摆测量机理 气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一 样，热气流总是力图保持在铅垂方向上，因此也具有摆的特性。“气体摆”式惯性 元件由密闭腔体、气体和热线组成。 气体摆式检测器件的核心敏感元件为热线。电流流过热线，热线产生热量， 使热线保持一定的温度。热线的温度高于它周围气体的温度，动能增加，所以气 体向上流动。在平衡状态时如图 19(a)所示，热线处于同一水平面上，上升气流 穿过它们的速度相同，流过热线的电流也相同，电桥平衡。当密闭腔体倾斜时， 热线相对水平面的高度发生了变化，如图 19(b)所示，因为密闭腔体中气体的流 动是连续的，所以热气流在向上运动的过程中，依次经过下部和上部的热线。若 忽略气体上升过程中克服重力的能量损失，则穿过上部热线的气流已经与下部热 线的产生热交换，使穿过两根热线时的气流速度不同，因此流过两根热线的电流 也会发生相应的变化，所以电桥失去平衡，输出一个电信号。倾斜角度不同，输 出的电信号也不同