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摘要
在结构健康监测、地震监测和航空航天等领域，需要准确测量频率低于10 Hz和振幅小于1 mm的低频微振动，对应的加速度在mg～μg量级。现有商用加速度计的灵敏度多低于0.5 V/g，无法满足要求，故开展了高灵敏度低频光学加速度计的研究。基于加速度计的测量原理，通过理论建模确定了低频加速度计设计相关的技术要求，采用簧片和柔性铰链作为弹性元件，搭配使用单质量块和多质量块，构建了一维、二维和三维弹性机构；基于像散、激光三角法和激光自准直等高精度光学传感原理，设计了高灵敏度的光学传感系统；最终完成了一维、二维和三维低频光学加速度计的设计，并通过实验验证了所设计加速度计的性能，其灵敏度均优于9 V/g，分辨力均优于1 mg，可以用于低频微振动的测量。
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