哥伦比亚可以提供广泛的力量平衡伺服加速度计和进入倾斜度，专门为工业提供各种尺寸，配置和性能水平，O.E.M。和军事要求。
Several哥伦比亚力量平衡传感器have been in-flight missile qualified in accordance with all relevant MIL-Standards/Commercial standards and are presently being used across a range of the U.S. government’s most technically challenging military in-flight weapons systems.
哥伦比亚还开发了由联邦航空局（F.A.A.）批准的伺服加速度计，用于飞行航空电子，商业和通用飞机飞行控制系统。
在过去的三十年中，关键应用的可靠产品性能一直是哥伦比亚力量平衡伺服加速度计和进入斜率计的核心特征之一。
哥伦比亚设施
在超过50年的时间里，自给自足的核心一直是哥伦比亚运营的核心：依赖于关键组件，材料和服务的外部来源。欧洲杯足球竞彩
哥伦比亚制造了内部微型和高性能惯性产品中使用的所有扭矩机制。这样做是为了保证关键组件的一致可用性和精度。
图1。力平衡传感器。图片来源：哥伦比亚研究实验室
Manufacture of torque parts, housing and hardware for COLUMBIA Force Balance Accelerometers are carried out in COLUMBIA’s on-site shop facilities using high-speed, efficient, numerically-controlled machines.
No parts are cast in the COLUMBIA torquers. All parts are machined with careful precision and checked to stringent standards. Critical assembly operations are conducted in a “Limited Access White Room”.
COLUMBIA also hosts exceptional environmental testing capabilities “in-house”, in sine and random vibration, shock, angular and linear acceleration, and temperature.
哥伦比亚设施和所有哥伦比亚的流程和程序都经过了质量调查，并被证明完全符合联邦政府质量保证文件MIL-Q-9858 / MIL-I-45208。
微妙的细节，例如身份雕刻，标签和数据表打印，是在哥伦比亚“内部”功能曲目的一部分上在现场进行的。
哥伦比亚设施和能力的持续扩展可以确保能够快速响应客户在力量平衡加速度计中定制包装或性能的经济需求，并保证任何地方可用的产品性能和准确性。
技术信息
The servo force balance accelerometer can deliver exceptional performance and accuracy benefits. This fact is apparent in their widespread application use necessitating 0.1% or better overall accuracy. Unlike traditional accelerometers, the servo type incorporates a freely suspended mass subjected to an electrical equivalent mechanical spring.
伺服力平衡加速度计分为两类：垂悬型，具有不平衡的旋转质量，具有角位移，而非倾斜类型具有线性位移的质量。
所有加速度计的行为可以用牛顿的第二项运动定律来解释：力等于质量乘以加速度。
F= ma
该方程强调，如果要加速质量，则必须存在比例力。如果可以测量力，则可以确定加速度的量。
对于垂直型加速度计，方程式的极性形式适用：扭矩等于垂直质量乘以加速度。
T = (ml)a
其中（i）代表着从旋转轴到质量中心的距离，（ml）代表垂直质量。
为什么选择力平衡传感器？
力平衡传感器的预期用途用于DC和低频加速度测量，例如在飞机，车辆和船只的运动中发生的。这些传感器的能力可以在从直流到1000 Hz的频率范围内测量低至0.000 g至200 g的水平。
此外，由于其对重力的天生敏感性，具有特定修改或内置特殊特征的力平衡加速度计成为测量倾斜度角度的优越仪器。
这种传感器（通常称为倾斜度计）在平台级别，枪支控制，管道级别，钻孔映射和其他低级地震测量应用等应用中是实用的。
优点
力平衡传感器配备了许多优势，这些优势在一系列应用中，包括上述应用程序中的卓越性能。
任何加速度计内的内部位移通常以过度滞后，粘性，非线性和不可更可重复性的形式产生不准确性和错误。
LVDT, potentiometric, variable reluctance and other relative sensors tend to produce such errors because the sensing element must travel some distance in order to generate a measurable change in output.
Conversely, the output signal from a force balance accelerometer is not contingent on the displacement of an internal element being a linear function of acceleration. Internal displacements remain relatively small, usually around one ten-thousandth of an inch or less.
As well as reducing static error significantly the minute displacements that are related to the force balance sensor contribute to the fact these sensors have a relatively high natural frequency. Excessive internal displacements are not a requirement of strain gage sensors but they can suffer from instability related to effects of temperature, creep and aging.
与需要粘性介质，仪表板或类似机械阻尼技术的其他低频加速度计相反，力量平衡传感器的动态响应可以通过电子网络的方式进行阻尼并轻松调整到精确的值。
对于最大可用响应，或对高频的较高程度或有限的响应和敏感性，可以将阻尼评分设置为关键。通常，在开放循环类型的传感器类型中，阻尼比不能像通过粘性介质的压电设备那样控制。
In this final instance, it is not possible to control the damping ration by any tight tolerance, this is because of the viscosity changes vs. temperature. A great number of strain gage, potentiometric orLVDT类型加速度计incorporate thermostatically controlled heaters to try to stabilize damping characteristics.
此外，在大多数情况下，力平衡加速度计是完全自控的，不需要其他信号调节，并且具有直接与数据采集系统，示波器，光谱分析仪，数字伏特仪和显示器直接接触的能力。
The full scale output is generally in the order of several volts and does not necessitate any further amplification.
力平衡传感器如何工作
The force balance sensor is comprised of a position detector - not one that is necessarily linear - an amplifier and an electromechanical system.
这种组合具有执行将机械力转换为比例电流的功能的能力，后者又转化为相等的相对机械力。
位置检测器监测质量与力发生器的位置。外部诱导的质量位置差异会产生组合位置检测器，放大器输出，例如力发生器将质量推回其起始位置。
传感器的输出测量通过力发生器的电流。该电流与恢复力成正比，该恢复力与输入力相等且相反。输入加速度通过校准质量与输入力相匹配（见图2）。
Figure 2.力平衡传感器的黑色图。图片来源：哥伦比亚研究实验室
当不存在加速度时，通过力发生器的电流降低至零。可以通过串联使用电阻来追踪力发生器电流，从而使电压输出与原始机械输入完全成正比。
电子阻尼由电容器促进并跨采样电阻。
电容器和采样电阻包括铅网络，该铅网络在驱动恢复电流所需的放大器电压的高频下产生降低。图3显示了应用于常规力量平衡加速度计的频率响应与阻尼比之间的关系。
Figure 3.频率响应。图片来源：哥伦比亚研究实验室
哥伦比亚“ H.P.”（高性能扭矩）
A force balance accelerometer requires a suspended mass in order to translate acceleration into a measurable force. A means must also be present to apply a current through a coil in a magnetic circuit in order to balance out the force caused by the applied acceleration.
该组件被称为“力量平衡圈”，称为伪造者或扭动。
扭动的关键，基本要求是用于最佳支持质量的方法。优选地，支撑手段应仅以一个单一的，公认的方向移动质量，同时又可以消除运动在横向方向上的剩余运动。
此外，支持不应引入任何自己的力量，例如摩擦或弹簧效应。质量支持应足够强大，以忍受所需的物理环境而不会恶化。
加速度计制造商合并的三种常用方法包括：弯曲，拉紧带和轴承。挠曲和拉紧的频带系统都具有相似的利弊。它们有效地无摩擦，因此产生了出色的可重复性结果。
该弯曲具有出色的敏感轴定义，而绷紧的频带则需要支撑，因为在流体中横轴载荷下方下垂，以限制其对交叉载荷和振动的敏感性。
两者都容易受到冲击的伤害。金属弯曲可能会经历永久变形，导致零偏置错误，而脆弱的非金属屈曲骨折可能在相同情况下灾难性地失败。
僵硬的屈曲还因其固有的自我恢复趋势而产生非线性输出特征。这种非线性在轴承类型加速度计中并不明显。
哥伦比亚加速度计incorporate bearings to support a pendulous mass. The most cost-effective COLUMBIA accelerometers use a pivot and jewel bearing. This system is appropriate for applications where cost is a key factor and environmental requirements and precision are flexible.
The more advanced COLUMBIA accelerometers utilize high performance ball bearings suspension in lieu of the pivot and jewel. The physical tolerances of these bearings are more than 20x tighter than those of a conventional pivot and jewel bearing.
他们的性能以最佳的弯曲为止，与此同时，他们具有在严重的冲击和振动环境中生存的能力。
其他优势哥伦比亚“ H.P.”TRECER提供的报价包括没有枢轴流动，低矫正，没有进行性降低和振动下出色的静态性能。
All stock and “H.P.” torquers are manufactured on-site at COLUMBIA to ensure consistent “unit to unit” reliability and performance.
Explanation of Characteristics
本节是指可以帮助支持特定应用的力量平衡传感器的评估和选择的许多规格。
比例因子
比例因子是输出比率变化与预期输入的变化，用于测量或应用。标准的比例因子校准哥伦比亚加速度计表示为Volts/G或Volts/Radian/sec2。倾斜计的比例因子也表示为伏特/g。但是，必须将其与以下方程式配对，
为了确定测量的角度；EO是测量的输出，k强调输出在90°或一个g处（见图4）。当倾斜计与经过校准以直接读取的倾斜度配对时，无需转换。
图4。比例因子。图片来源：哥伦比亚研究实验室
偏见
当没有机械输入应用时，偏置是测量的传感器输出。
输入轴
An input axis is an axis along which a maximum output is caused by an acceleration or inclination of the case.
横轴灵敏度
跨轴灵敏度是指比例地将加速度计或倾斜计输出变化与交叉加速度或倾斜度相关的常数。
Composite Error
复合误差是指输出数据与指定的输出函数的最大偏差。复合误差可能包括输出数据中磁滞，分辨率，非可重复性，非线性和其他未知数的影响。它通常表示为输出范围的百分比。
可重复性
可重复性是传感器在重复输入和环境条件下重现给定性能特征输出的能力。可重复性由其他性能特征阈值，分辨率和不确定性的影响组成。
非线性
非线性is a reference to the deviation of the output data from the straight line determined by the zero input bias and scale factor coefficient (see Fig. 5, Non-linearity).
图5。典型的力平衡加速度计的输入输出特性。图片来源：哥伦比亚研究实验室
磁滞误差
磁滞误差是指在该输入下增加和减少输入的输出信号之间的差异，以通过输入扫描测量最大差异（见图5，滞后）。
解析度
分辨率是输入最小变化的最大值，而不是阈值，该阈值的输出的变化与某些特定百分比（至少50％）的变化相当于预期的输出变化（使用标称尺度因子）（请参见图。5，分辨率）。
临界点
阈值是使用名义量表因子的最小输入的最小输入的最大绝对值（至少占预期输出）的最大绝对值（见图5，阈值）。
纠正误差
Rectification error is a steady-state error in the output arising from vibratory disturbances that act on an accelerometer or inclinometer.
该信息已从哥伦比亚研究实验室提供的材料中采购，审查和改编。欧洲杯足球竞彩
有关此消息来源的更多信息，请访问Columbia Research Laboratories, Inc.