航天加速度计

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/0c0e9181-5795-4917-b7c1-da6d8f7cebaf.jpg" title=" 30.jpg" / /p p 　　4月20日19时41分，搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 br/ /p p 　　作为“太空快递员”天舟一号的首单生意--华中科技大学物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”，将于两天后到达天宫二号。这可需要“小哥” 在天上完成一系列科学实验!唉!这年头，不会做实验的快递小哥不是好飞船啊! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/aec09df7-4e5a-4702-8200-6df7ac3ca9dd.jpg" title=" 31.jpg" / /p p 　　 strong 1，快递小哥何许人也? /strong /p p 　　天舟一号货运飞船作为中国载人空间站工程的重要组成部分， 它“只运货，不送人”，因此被形象地称为“太空快递员”，一亮相便成为了目前中国最受关注的“快递小哥”。 /p p 　　 strong 2，快递小哥送啥货? /strong /p p 　　快递小哥这次不仅要完成与天宫二号交会对接的任务，还要肩负一项重要的使命，那就是在天上完成一系列科学实验!其中，就包含来自华中科技大学物理学院引力中心的技术试验——“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3fa35155-cdba-47b2-8ff4-b7b1313859ae.jpg" title=" 32.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计 /p p 　　“非牛顿引力实验检验”拟利用微重力环境检验微米作用距离下物体之间的引力是否仍然满足牛顿万有引力定律，这是一个纯基础物理实验，对于统一四种相互作用、探寻新的相互作用等研究具有重要意义，该实验必须首先发展高精度的微弱力测量技术。为此，项目组发展了基于皮米级电容传感和微伏级静电控制技术的加速度计，称之为静电悬浮加速度计，该加速度计是非牛顿引力实验的技术基础。本次空间实验目的就是利用天舟一号货运飞船的空间环境，对高精度静电悬浮加速度计进行在轨检验。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/d3dad26b-abdf-4765-b3d8-90420cceb966.jpg" title=" 33.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计装置 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/dbe77882-0087-4148-9faf-82523766890d.jpg" title=" 34.jpg" / /p p 　　 strong 3，“用户体验”如何? /strong /p p 　　小科：为您接通正在现场的华中大物理学院引力中心白彦峥副教授 /p p 　　小科：白老师，您可是咱学校离网红“快递小哥“最近的人，快来谈谈您的感受吧! /p p 　　白彦峥：我也是第一次看现场，感觉很震撼也很激动，有两个感想，第一个就是我们国家的航天技术非常强大，包括这次的运载火箭和天舟一号飞船 第二个就是现场的气氛很热烈，我们学校一行四人现场观摩，不过在发射的时候我自己还是很紧张的，飞船整个升空的过程我也亲眼目睹了(好高大上啊!小科羡慕脸.jpg!)，我也期待并坚信后面的实验也会非常顺利。 /p p 　　我们课题组经过十几年的技术攻关，最终研发出了具有自主知识产权的静电悬浮加速度计，并于2013年首次成功完成了飞行验证，本次天舟一号实验加速度计水平进一步提高，希望通过空间实验进一步积累在轨数据(小目标汇成大成果!小科崇拜脸.jpg!)。 /p p 　　小科科普：白老师所在的技术攻关组三十多人，经过了十几年的课题攻关，终于让这项技术成功搭载天舟一号进行在轨试验。(为引力中心科研工作者的工匠精神点赞!小科自豪脸.jpg) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/7797948a-945d-442a-84a5-5adce4c44f6f.jpg" title=" 35.jpg" / /p p br/ /p

5月10日，天舟四号货运飞船成功发射。在太空中，飞船调整姿态时会产生微小的加速度，但在微重力环境下，要想测出这个加速度，并非易事。中国航天科工三院33所成功研制出适应太空测量需要的石英挠性加速度计，帮助天舟四号精准把握速度和位置。加速度计作为一种能够精准测量速度变化的仪器，本不是航天的“独门武器”，大到汽车的姿态感应，小到手机的运动传感，都有它的用武之地。但33所研制团队专家魏超介绍，随着航天器飞行高度的增加，周围环境的空气将越来越稀薄，最终接近于真空。在微重力环境下，测量航天器姿态调整所产生的细微加速度将十分艰难。“如果在地表重力环境下测量加速度的难度好比观察一个铁球落在地面产生的影响，那么在微重力环境下测量加速度，就相当于观察一根头发落在地面产生的影响。”魏超比喻道。除了精度更高的要求外，复杂的太空环境也会让敏感的加速度计“闹脾气”，温度、压力等条件不合适，都有可能导致任务失败。为此，每一支想要“上天”的石英挠性加速度计都必须经过千锤百炼。温度循环、振动冲击、低气压、离心实验等模拟太空苛刻环境下的实验验证必不可少。石英挠性加速度计既要穿上一套密不透风的“航天服”保证内部气体不会泄露，又要使用“电暖宝”精准控温，这些设计为其在真空环境中工作提供了坚实的屏障。中国航天科工所属各单位也为天舟四号的安全发射提供了有力支撑。航天江南所属航天电器提供的热控风机成为天舟四号的“中央空调”；二院23所为飞船配套高等级声表面波器件、LC滤波器、扼流圈等产品，在传输系统、通信分系统等关键部位中广泛应用；三院306所研制的真空绝热板应用在飞船“低温锁柜”上，为具有强温度敏感性的关键物资提供隔热保护；航天江南所属群建精密承担飞船精密齿轮传动零部件的研制生产任务，突破了空间环境下大传动比、耐冲击、极端环境适应等关键核心技术，满足空间条件下传动齿轮长寿命、高可靠、高强度、抗冲击、防腐蚀、适应高低温环境的要求；航天精工为飞船提供了成千上万的高性能紧固件，具有高稳定性、高质量、高强度、轻量化等特点。

在精密测量领域，HBK品牌以其卓越的技术和创新的解决方案而闻名。HBK推出了全新超微型加速度计，它们是HBK产品家族中最小、最轻巧的成员——它们不仅在尺寸上令人印象深刻，更以其高性能和多功能性在各种测试应用中展现出色的表现。HBK产品中最小的单向和三向加速度6801系列超微型CCLD三向加速度计具有非常轻的质量和非常小的尺寸，适合于狭小空间或者轻质量结构的测试。测量频率上限到10kHz，底座绝缘，钛金属外壳。集成90cm线缆，4芯1/4-28接头，粘贴方式安装。6801-A-001型三向加速度计HBK产品中最小的三向加速度计，传感器质量为0.8g，非常适合于印刷电路板和消费电子器件等的振动测量。6801-I-003型三向加速度计HBK产品中最小的底座绝缘的三向加速度，传感器质量为1.84g，用阳极氧化铝隔离外壳焊接到加速度计钛外壳上，非常适合于电池测试等具有潜在的接地回路干扰的测试场景。6802系列超微型CCLD加速度计- 带集成线缆，传感器质量仅有0.2g，钛金属外壳，粘贴安装；- 测量频率上限到20kHz；- 测量动态范围：±500g，±25000g；适用于模态测试–——新款TEDS型力锤和加速度计HBK提供从传感器、力锤和激振器、数据采集仪到模态测试、仿真与测试相关性分析的一个完整的测量链。使用新款TEDS力锤和底座绝缘的TEDS加速度计，实现传感器的完全自动配置。6991系列力锤- 轻型- 高灵敏度- 优异的线性度- 6991-B-004和6991-B-005为TEDS型6803系列三向CCLD加速度计- 底座绝缘，非常适合于汽车车身、动力总成、机械结构的振动测试，有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围：6 – 5000Hz, ±5%- 6803-B-007型为TEDS传感器6804系列单向CCLD加速度计- 底座绝缘，有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围：0.3 – 5000Hz, ±5% 0.15 – 10kHz, ±15%- TEDSDC响应加速度计可变电容(VC)加速度计系列，包含密封的MEMS电容传感元件，定制集成电路放大器和低噪声电子器件封装在一个密封的钛外壳。具有极低噪声和低功耗。专门用于零频到中频的应用，例如飞行测试、颤振测试、道路载荷试验、地震监测、机器人、倾斜测试、安全气囊测试以及碰撞测试等。6951系列TEDS型单向DC响应加速度计- 灵敏度：800mV/g, 80mV/g- 满量程±5，±50g- 可承受2000g，5000g冲击6952系列单向DC响应加速度计- 灵敏度：1000mV/g, 80mV/g, 10mV/g- 满量程±2，±200g- 可承受5000g冲击6953系列三向DC响应加速度计- 灵敏度：800mV/g, 80mV/g, 40mV/g- 满量程±2，±100g- 可承受2000g冲击HBK的这些产品以其高精度、高灵敏度、轻巧设计和出色的动态范围，满足了从消费电子到工业应用的多样化测试需求。无论是在需要极小尺寸和重量的应用场景，还是在要求高频率响应和抗干扰能力的测试中，HBK都提供了相应的解决方案。通过TEDS技术，这些传感器和力锤实现了与数据采集系统的无缝集成，进一步提高了测试效率和准确性。

在精密测量领域，HBK品牌以其卓越的技术和创新的解决方案而闻名。HBK推出了全新超微型加速度计，它们是HBK产品家族中最小、最轻巧的成员——它们不仅在尺寸上令人印象深刻，更以其高性能和多功能性在各种测试应用中展现出色的表现。HBK产品中最小的单向和三向加速度6801系列超微型CCLD三向加速度计具有非常轻的质量和非常小的尺寸，适合于狭小空间或者轻质量结构的测试。测量频率上限到10kHz，底座绝缘，钛金属外壳。集成90cm线缆，4芯1/4-28接头，粘贴方式安装。6801-A-001型三向加速度计HBK产品中最小的三向加速度计，传感器质量为0.8g，非常适合于印刷电路板和消费电子器件等的振动测量。6801-I-003型三向加速度计HBK产品中最小的底座绝缘的三向加速度，传感器质量为1.84g，用阳极氧化铝隔离外壳焊接到加速度计钛外壳上，非常适合于电池测试等具有潜在的接地回路干扰的测试场景。6802系列超微型CCLD加速度计- 带集成线缆，传感器质量仅有0.2g，钛金属外壳，粘贴安装；- 测量频率上限到20kHz；- 测量动态范围：±500g，±25000g；适用于模态测试–——新款TEDS型力锤和加速度计HBK提供从传感器、力锤和激振器、数据采集仪到模态测试、仿真与测试相关性分析的一个完整的测量链。使用新款TEDS力锤和底座绝缘的TEDS加速度计，实现传感器的完全自动配置。6991系列力锤- 轻型- 高灵敏度- 优异的线性度- 6991-B-004和6991-B-005为TEDS型6803系列三向CCLD加速度计- 底座绝缘，非常适合于汽车车身、动力总成、机械结构的振动测试，有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围：6 – 5000Hz, ±5%- 6803-B-007型为TEDS传感器6804系列单向CCLD加速度计- 底座绝缘，有效避免接地回路的干扰- 钛金属外壳- 频响范围：0.3 – 5000Hz, ±5% 0.15 – 10kHz, ±15%- TEDSDC响应加速度计可变电容(VC)加速度计系列，包含密封的MEMS电容传感元件，定制集成电路放大器和低噪声电子器件封装在一个密封的钛外壳。具有极低噪声和低功耗。专门用于零频到中频的应用，例如飞行测试、颤振测试、道路载荷试验、地震监测、机器人、倾斜测试、安全气囊测试以及碰撞测试等。6951系列TEDS型单向DC响应加速度计- 灵敏度：800mV/g, 80mV/g- 满量程±5，±50g- 可承受2000g，5000g冲击6952系列单向DC响应加速度计- 灵敏度：1000mV/g, 80mV/g, 10mV/g- 满量程±2，±200g- 可承受5000g冲击6953系列三向DC响应加速度计- 灵敏度：800mV/g, 80mV/g, 40mV/g- 满量程±2，±100g- 可承受2000g冲击HBK的这些产品以其高精度、高灵敏度、轻巧设计和出色的动态范围，满足了从消费电子到工业应用的多样化测试需求。无论是在需要极小尺寸和重量的应用场景，还是在要求高频率响应和抗干扰能力的测试中，HBK都提供了相应的解决方案。通过TEDS技术，这些传感器和力锤实现了与数据采集系统的无缝集成，进一步提高了测试效率和准确性。

在对风力涡轮机的转子叶片进行加速度测量的任务中，往往存在一个主要困难：必须记录发生的振动并将其传输到系统进行评估。然而，由于现有的高电压和电流，电换能器无法提供可靠的数据。我们将向您展示此问题的虹科加速度测量解决方案，然后向您介绍适用于转子叶片加速度测量的产品。Part.01 风力涡轮机转子叶片加速度测量的问题在发电方面，风力涡轮机想要在激烈的竞争中脱颖而出，最大的挑战是尽可能减少风力发电带来的能源损失。克服这个问题的主要作用是转子叶片的设计。因此，目标是确保形成尽可能少地产生涡流的设计（因为这些会产生制动效果）。转子叶片在涡旋形成过程中开始振动，而这种涡流的形成可以通过转子叶片上的加速度测量来检测。使用测量数据，可以减少进一步的损耗。Part.02 虹科Micronor加速度系统解决方案光纤测量系统是可靠且不受破坏性因素影响对转子叶片进行加速度测量的理想选择。使用这样的测量系统，测量头粘在转子叶片上，而光纤电缆沿着它延伸到轮毂。 然后，带有激光源的控制器和相关评估电子设备位于集线器上。 通过对转子叶片进行这些加速度测量，可以确定可用于优化叶片形状的数据。 此外，您可以根据不同的风况调整转子叶片的位置。测量的核心是具有反射表面的MEMS。 入射光束通过棱镜引导到反射表面上，使反射光束以尽可能大的强度耦合到返回光纤中。 如果发生外部加速度，镜子会改变其轴。 这会偏转反射光束。 因此，在评估电子设备中测量的光强度会降低。 光强度的降低与外部加速度成正比。Part.03 所用产品在MICRONOR，我们提供的系统可以可靠地对转子叶片进行加速度测量。随着我们的单轴或多轴光纤加速度计系统，您可以测量风力涡轮机等高压环境中的振动和运动。您可以在产品类别中找到各种控制器和传感器。我们的虹科MR660控制器有单轴、双轴或三轴的不同版本。它们在电子或机电传感器失效的地方工作。为此，我们提供合适的传感器：圆形 1 轴传感器 HK-MR661 和单轴方形传感器 HK-MR662，以及两轴 HK-MR663 和三轴 HK-MR664。

2月28日，国家重大科学仪器设备开发专项&mdash &mdash &ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目启动会，在中国计量科学研究院(以下简称&ldquo 中国计量院&rdquo )召开。会议由国家质检总局科技司主持，科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。 　　图1：科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话 　　启动会上，科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位，要求&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目组瞄准产品开发目标，积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法，落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理，并希望相关项目参与单位加强协作，潜心开发，实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定，并希望其能够得到进一步推广运用。 　　图2：项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英讲话 　　项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出，&ldquo 高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用&rdquo 项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位，中国计量院将继续做好支持和服务工作，与各项目参与单位团结协作，确保项目顺利实施，为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。 　　图3：项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃汇报项目总体情况 　　项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。 　　与会专家在认真听取汇报的基础上，展开热烈讨论，对项目进行点评，并提出实施意见建议。 　　高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位，是各种重大成套技术装备的核心组成部分，例如，风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用，同时也代表了我国先进制造业，特别是装备制造业的能力和水平。 　　而目前，我国大量的扭矩和速度参数测量系统，包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等，尤其是高端测量仪器依赖进口，并无法在国内溯源，严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用，从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产，开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。 　　该项目总体目标为：开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究，攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置，填补国内空白，达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。 　　据介绍，项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系，并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。 　　图4：启动会现场 　　该项目的组织实施单位为国家质检总局，由中国计量科学研究院牵头，并负责其中4个任务，任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务：20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。

近日，精密测量技术供应商思百吉（Spectris）宣布，其完成了以8200万美元对Dytran Instruments的收购，并将后者与Hottinger Brüel & Kjær（HBK）业务合并。Dytran Instruments总部位于美国加利福尼亚州，是一家领先的创新传感器及相关电子器件的设计和制造商，其传感产品主要用于测量动态力、压力和振动。Dytran Instruments提供广泛的产品线，具有完整的内部定制能力，为客户的测试和测量需求提供一站式服务。Dytran Instruments专门设计单轴和三轴IEPE加速度计、超高温充电模式传感器、高冲击传感器、电容式MEMS传感器、压力传感器和基于数字总线的传感器。Dytran Instruments利用广泛的压电和可变电容DC-MEMS技术设计并制造传感器，特别适用于从测试实验室到测试轨道再到外太空的各种应用环境。Dytran Instruments的传感器可应用于航空航天、工业和汽车应用领域的产品开发测试和嵌入式监控解决方案。Dytran Instruments的产品线与来自丹麦Brüel & Kjær的声学传感器和来自德国Hottinger Baldwin Messtechnik的加速度计具有协同效应，后两家公司在2019年7月合并成为Hottinger Brüel & Kjær。利用Dytran Instruments最大的北美市场，将帮助HBK在该地区增加市场渗透并建立销售网络。同时，HBK的全球业务将扩大Dytran的产品覆盖和全球支持。Spectris首席执行官（CEO）Andrew Heath表示：“Dytran是HBK的优秀补充，为快速增长的加速度计市场提供了互补技术，并加强了我们的传感器产品组合。此次并购将加强HBK在美国航空航天、国防工业领域的市场地位，通过利用HBK现有的全球销售渠道也将加速Dytran的营收。我们非常欢迎Dytran的团队加入HBK，为我们的客户提供更广泛的加速度计和解决方案组合，帮助提升他们的产品和开发计划。”今年7月，Spectris以5.25亿美元的价格将其Omega Engineering业务出售给了Arcline投资管理公司，留下了三个业务：Malvern Panalytic、HBK和Industrial Solutions，专注于高精度测量。此外，它还收购了开发高性能、实时计算硬件和软件解决方案的Concurrent Real-Time。这家公司也被整合进入HBK，以发展其模拟平台业务，完全整合硬件在环（HiL）技术。Concurrent Real-Time与VI-grade和Imtec Engineering一起，构成了HBK的虚拟测试部门，为整个开发周期提供测试产品。

2月28日，国家重大科学仪器设备开发专项——“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目启动会，在中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)召开。会议由国家质检总局科技司主持，科技部条财司副司长吴学梯、国家质检总局科技司副司长王越薇、中国计量院副院长宋淑英等领导及项目监理组、总体组、技术专家委员会、用户委员会和管理办公室等近百人参加了本次启动会。 科技部条财司副司长吴学梯在启动会上讲话 　　启动会上，科技部条财司副司长吴学梯介绍了国家重大科学仪器设备开发专项的设立背景和目标定位，要求“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目组瞄准产品开发目标，积极推进产业化 更加关注产品的知识产权 按照项目管理办法，落实好法人负责制的各项要求 严格进行项目经费管理，并希望相关项目参与单位加强协作，潜心开发，实现科学仪器设备自主创新。同时他对该项目利用信息化系统的创新管理方式表示肯定，并希望其能够得到进一步推广运用。 　　项目总体组组长、中国计量院副院长宋淑英对与会领导、专家对中国计量院科技事业发展的关心支持和帮助表示感谢。她指出，“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目是近年来中国计量院在重大仪器方面获得的第3个国家支持项目。作为项目牵头单位，中国计量院将继续做好支持和服务工作，与各项目参与单位团结协作，确保项目顺利实施，为我国摆脱高端测量仪器完全依赖进口的局面作出应有贡献。 　　项目负责人、中国计量院力学与声学研究所所长张跃研究员就项目背景、总体目标、任务分解、预期成果及进度和经费安排等相关情况进行了汇报。项目办公室汇报了项目实施管理办法 各任务负责人分别汇报了任务的研究内容、考核指标、实施方案、进度及经费安排等。 　　与会专家在认真听取汇报的基础上，展开热烈讨论，对项目进行点评，并提出实施意见建议。 　　高端动力装备在装备制造业中占有举足轻重的地位，是各种重大成套技术装备的核心组成部分，例如，风力发电机组、大型舰船推进系统、高速列车动力系统及转向架、航空发动机、高档数控机床等。高端动力装备对国民经济的发展起着突出的作用，同时也代表了我国先进制造业，特别是装备制造业的能力和水平。 　　而目前，我国大量的扭矩和速度参数测量系统，包括功率、最大扭矩、最高车速、加速度等，尤其是高端测量仪器依赖进口，并无法在国内溯源，严重制约了我国自主动力扭矩和速度测量仪器的可靠计量、研发与应用，从而制约了我国高技术含量、高国际竞争力的核心工业产品的自主研制和生产，开展具有自主知识产权的高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研制需求迫切。 　　国家重大科学仪器设备开发专项“高端动力装置扭矩和速度测量仪器设备的研发与应用”项目总体目标为：开展高端动力装置机械功率关键参数扭矩和速度精密测量技术的研究，攻克扭矩标准装置中高精密空气轴承支撑部件的核心技术及双天线雷达测速收发模块的关键技术。研究建立具有自主知识产权的高端动力装置的扭矩测量仪器(20kNm扭矩标准机)、高端动力装置速度测量仪器(双天线雷达测速仪器)和加速度计动态特性校准装置，填补国内空白，达到高端动力装置扭矩测量和速度测量的国际先进水平。 　　据介绍，项目研制成果将有望为我国高端动力装备扭矩与速度等功率测量建立可靠的计量溯源体系，并将在仪器开发、产业化示范、节能减排等方面起到重要的推动作用。 　　该项目的组织实施单位为国家质检总局，由中国计量科学研究院牵头，并负责其中4个任务，任务承担单位还包括清华大学、中国船舶重工集团第七〇四研究所、浙江省计量科学研究院、北京化工大学、辽宁省计量科学研究院、湖南省计量科学研究院、苏州苏试试验仪器股份有限公司与长沙普德利生科技有限公司等8家单位。项目起止时间为2012年10月至于2016年9月。主要包括12个任务：20kNm高准确度扭矩标准装置的研发、高准确度大质量参数测量装置的研制、高精度宽量程多普勒雷达测速技术的研究及其测量装置的研制、加速度计动态特性计量技术的研究与校准装置的建立、空气轴承支撑技术的研发、无扰动质量参数自动测量技术的研发、加速度计动态模型及参数辨识的研究、测速测距雷达测速仪在交通领域的应用研究、空气轴承支撑技术在高准确度扭矩标准机及船舶装配质量控制中的应用、安全气囊加速度计校准装置在汽车行业的应用以及双天线雷达测速仪在高铁行业的应用研究等。

在最近发布在arXiv上的一篇预印本论文中[1]，法国国家科学研究中心的一个团队描述了一个量子加速度计，它使用激光和超冷铷原子；相较经典器件，可以以50倍的精度优越性测量三维运动。这项工作将量子加速计扩展到了第三维度，可以在没有GPS的情况下带来精确的导航。013D模式的原子干涉仪，测量物质的波状属性我们已经每天都在依赖加速度计。拿起一部手机，显示屏就会亮起来；把它转过来，正在阅读的页面就会转换方向。一个微小（基本上是一个连接在类似弹簧的机制上的质量）的机械加速度计与其他传感器，如陀螺仪一起使这些动作成为可能。每当手机在空间中移动时，它的加速计就会跟踪这一运动：甚至包括GPS掉线时的短暂时间，如在隧道或手机信号死角。尽管它们很有用，但机械加速度计往往会漂移失调。意思是，放置足够长的时间，它们就会积累成千米级的误差。这对与GPS短暂失联的手机来说并不重要，但当设备长期在GPS范围之外旅行时，这就成为了一个问题。对于工业和军事应用来说，精确的位置跟踪在潜艇上是非常有用的，因为潜艇在水下无法使用GPS；或者，在船舶失去GPS时作为备用导航。研究人员长期以来一直在开发量子加速度计，以提高位置跟踪的准确性：量子加速度计不是测量压缩弹簧的质量，而是测量物质的波状属性。这些设备使用激光来减缓和冷却原子云；在这种状态下，原子的行为就像光波一样，在它们移动时产生干扰模式。更多的激光器诱导并测量这些模式如何变化，以跟踪设备在空间中的位置。早期，这些被称为原子干涉仪的设备，是由遍布实验室长椅的电线和仪器组成的一团“乱麻”，只能测量一个维度。但随着激光和专业技术的进步，它们变得更小、更坚固：现在它们已经变成了3D模式。02首个3D量子加速度计：精度提升50倍由法国团队开发的新的三维量子加速度计，看起来像一个金属盒子，长度与一台笔记本电脑差不多。它使用激光沿着所有三个空间轴来操纵和测量被困在一个小玻璃盒中的铷原子云，并将其冷却到绝对零度。像早期的量子加速度计一样，这些激光器在原子云中引起涟漪，并通过解释由此产生的干扰模式来测量运动。这是首个量子加速度计三元组（Quantum Accelerometer Triad, QuAT），它沿三个互为正交的方向测量加速度。(a)量子加速度计三元组(QuAT)的设计概念和几何形状。加速度分量是沿垂直于波段kx、ky和kz的波段测量的。(b)安装在旋转平台上的传感器头的三维模型。为了提高稳定性和带宽，以适应在实验室外使用的要求，新设备在一个利用两种技术优势的反馈回路中结合了经典和量子加速度计的读数。由于该团队可以极其精确地控制原子，他们可以进行类似的精确测量。为了测试加速度计，他们将其连接到一个摇晃和旋转的桌子上，并发现该系统比经典的导航级传感器要精确50倍。在几个小时的时间里，由经典加速度计测量的设备的位置偏离了一公里；而量子加速度计将误差“钉”在了20米以内。量子和经典加速度计之间的混合方案。左边的开环方案描述了过滤后的经典加速度计如何用于修正量子加速度计的振动。静态时，量子加速度计提供了由于重力引起的投影g的离散测量。右边的闭环方案显示了经典加速度计是如何通过比较其输出和量子加速度计的输出而定期进行偏置校正的。这里，混合加速度计的输出是连续的，在静态和动态情况下都能发挥作用：提供重力和运动引起的加速度a的投影之和。033D传感器是工程化的进步尽管取得了重大成果，加速计仍然比较大、重，不会很快步入实用。但如果做得更小、更坚固，该团队说它可以被安装在船舶或潜艇上，用于精确导航；或者，它可以通过测量重力的细微变化，进入寻找矿藏的野外地质学家的手中。更多的量子传感器，如陀螺仪，可能会加入这个行列。尽管它们在离开实验室之前还需要进行几轮的收缩和加固。就目前而言，3D化是一个进步。澳大利亚国立大学的John Close对这一成果这样评价[2]：“三维测量是一件大事，是实现量子加速度计任何实际用途的一个必要和出色的工程步骤。”参考链接：[1] Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad[2] New 3D Quantum Accelerometer Is50 Times More Accurate Than Classical Sensors

思百吉集团已获得了必要的监管批准，完成了对Dytran仪器公司的收购。Dytran仪器公司将被整合到思百吉集团旗下的HBK业务中。对Dytran的收购将扩大HBK现有的传感器产品线，并进一步提高HBK设计和提供定制传感解决方案的能力。Dytran仪器公司总部位于美国加州，是压电传感器的领先设计和制造商，产品应用于测量振动、力和压力。Dytran还提供先进的传感产品线，包括6DoF传感器，MEMS加速度计和数字智能传感器。Dytran的创新产品应用于航空航天、工业和汽车行业的产品开发测试和嵌入式监测解决方案。与HBK一样，Dytran传感器赋能技术创新者开发面向未来的平台和解决方案。Dytran公司的主要市场在北美，它将帮助HBK在该地区加强市场渗透并增加销售额。同时，HBK的全球网络将扩大Dytran产品和支持的触达范围。HBK拥有超过75年的行业标杆历史，是值得信赖的测试与测量专家。对Dytran的收购进一步为HBK带来了创新、灵活和以客户为中心的解决方案。HBK总裁Ben Bryson表示： “非常欢迎Dytran员工加入HBK。我们将共同通过传感解决方案加强客户流程和资产。凭借在太空、航空航天和国防领域的优势地位，我们将基于压电加速度计创造价值，提供更高的客户亲密度和更广泛的产品能力。在一个更加互联和可持续的世界中，精密传感行业处于有利地位。Dytran的加入将支持我们持续赋能创新者。”关于HBKHBK - Hottinger Brüel & Kjær帮助企业将更安全、更节能的创新产品更快地推向市场，从而提供超越测量的价值。我们为客户提供贯穿测试与测量产品生命周期的完整解决方案组合，这些解决方案将传感器、测试与测量的物理世界和模拟、建模软件与分析的数字世界相结合。

8月13日，长征三号乙运载火箭携载“陆地探测四号 01星”成功发射。中国科学院合肥物质院固体所研制的高阻尼孪晶型金属减振器作为关键减振件应用于“陆地探测四号 01星”，助力对陆资源调查监测。 此前，该减振器已应用在 “高分七号”卫星和“ 5米光学卫星 02星”上。　“陆地探测四号01星”是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中陆地探测四号星座计划中的首颗星，是全球首颗全天候、高时间分辨率、宽视场的高轨、高分辨率地球同步轨道遥感卫星。与传统低轨SAR卫星、光学卫星相比，“陆地探测四号01星”可将高轨观测重访周期短、成像幅宽大等优势与微波观测不受气候限制(全天候)、不受光照限制(全天时)的优势结合起来，实现对我国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，满足防灾、减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业的应用需求。 　　针对“陆地探测四号01星”中高精度定轨加速度计在轨服役中遭受的低频、微振动干扰问题，固体所高阻尼材料研究团队在葛庭燧院士发现并提出的晶界内耗研究基础上，基于“高密度孪晶界面运动耗能”的高阻尼材料设计原理，研制了兼有金属刚性和橡胶高阻尼特性的微振动抑制敏感型减振合金，并与航天五院总体部合作，成功将其研制为高精密加速度计用低频、微振动抑制敏感的减振构件，实现对低频振动能的抑制高于99%，创新性地拓展了高阻尼合金的航天应用范围。 　　2015年1月，固体所同航天五院总体部合作开展了高分卫星微振动减振效应研究。2018年1月，“陆地探测四号01星”用高阻尼减振构件研制任务正式启动。近5年来，经过多次的方案论证、优化，研究团队突破了材料减振性能、高低温适应性、表面防腐处理等关键指标及工艺技术难题，最终研制出各项性能指标及空间环境适应性均优于技术要求的材料及产品。在项目执行过程中，研制测试材料、阻尼构件共计300余件，实现产品初样、正样一次性交付，建立了完善的材料工艺体系和质量控制体系，有效地保证了减振器服役性能的可靠性、稳定性和一致性，保障了航天任务的顺利完成。 　　未来，研究团队还将在轻质、高强韧、极低温、宽温域、宽频谱等方面开展新型高阻尼材料的基础理论和工程应用研究，持续为我国航天及民用减振降噪领域做出努力和贡献。交付的高性能金属减振器

6月5日上午，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利送入太空，中国空间站建造阶段首次载人飞行任务发射告捷。神舟十四号载人飞船入轨后，采取径向自主快速交会对接方式同空间站组合体对接。3位航天员将进入空间站天和核心舱，正式开启6个月的太空之旅。“神十四”成功发射背后的关键技术有哪些？下面由小编汇总。点火发射的“火工品”此次神舟十四号发射任务中，四川航天川南火工技术有限公司承担了长征二号F遥十四运载火箭和神舟十四号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类产品等30余种共计500余发火工品的研制生产工作，为此次任务提供了充分的动力保证。保驾护航的“护甲”与“隔热衣”此次神舟十四号发射任务中，上海硅酸盐研究所研制的长寿命低比值无机热控涂层、耐高温隔热材料与组件、返回舱舷窗防烧蚀污染涂层、姿控发动机热防护材料、舱内通道照明和仪器仪表等多种载荷表面高辐射热控涂层、舷窗玻璃及光学涂层、消杂散光涂层、不锈钢灰色化学转换热控涂层、返回舱防热天线窗等十余种涂层与部件得到应用。上海有机化学研究所研制的有机温控涂层、导航用陀螺油助力神舟十四成功发射，实现了我国在液浮导航系统关键原材料的全方位自主可控。此外飞船、火箭上60%以上关键铝合金材料是“西南铝造”，还有“河南造”特种阀门配套系统、“苏州造”配套电路等许多关键技术也为神舟十四号的成功发射提供了不可或缺的助力。近在咫尺的“实时画面”此次神舟十四号发射过程中，火箭飞行中喷射的尾焰、在火箭高速运行过程中三位航天员的状态以及解体过程等高清画面离不开北京理工大学研发的高效视频编码技术。自2005年首次应用于长征火箭以来，该项技术不断进行技术创新和产品升级迭代，持续为“神舟”系列飞船的发射提供技术支持和服务，将火箭飞行动态的珍贵图像实时传回地面。交会对接的“精准测量员”神舟十四号载人飞船采用自主快速交会对接模式，与中国空间站成功“牵手”。中国航天科工二院25所研制的微波雷达与安装在空间站核心舱上的微波应答机配合工作，为空间交会对接任务保驾护航。同样在交会对接任务中屡立新功的还有中国航天科工三院33所研制的高精度加速度计组合及多只加速度计。它们出色完成了微重力环境下加速度的测量任务，帮助飞船精准把握速度和位置，让交会对接又稳又准。太空生活的“贴心服务员”中国航天科工航天三江红峰公司自主设计生产的“太空厨房”“太空医院”和“太空空调”系列产品，它们为航天员舒适的太空生活提供保障。此次随神舟十四号出征的食品加热装置、气体流量调节阀、液路截止阀、生理信号测试盒、心电记录装置等5种产品，主要用于神舟飞船环控生保分系统和医监医保设备分系统，它们是“太空厨房”“太空医院”“太空空调”的一部分，为航天员营造了舒适的太空之家。技术精湛的“护航员”由中国航天科工二院706所研制的搜救信息系统，是技术精湛的“全程护航员”，它承担神舟十四号载人飞船的待发段、上升段、运行段、返回段应急搜救指挥保障任务。系统具备搜救力量管理、搜救任务筹划、搜救预案仿真推演、任务执行跟踪与态势展示等功能，为航天员搜救任务事前运筹规划、事中指挥调度与事后复盘分析提供服务，是空间站任务实现航天员救援保障的关键系统，为载人航天工程建设发挥重要作用。另外一个“护航员”是护航飞行通信，保证全程清晰的声表滤波器。据介绍，航天器发射在太空中一旦有信号干扰，地面接收到的内容就像接听串了线的电话，难以分辨准确信息。为保障飞行全程通信清晰，由中国航天科工二院23所自主研制的声表滤波器，能有效滤除不同飞行阶段和太空中宇宙杂波的各种干扰信号，确保通信清晰准确传回地面。夜空中的最亮“船”在本次神舟十四号载人飞船任务中，上海技术物理研究所承担研制2台交会对接灯、轨道舱照明灯和返回舱照明灯等4台光电产品。交会对接灯配置在载人运输飞船舱外，在交会对接过程中为“太空拍摄”提供照明服务；轨道舱照明灯和返回舱照明灯为宇航员在舱内工作生活提供照明。由于篇幅限制，除了上述列举的技术外，还有诸多重要技术尚未提及。神舟十四号成功发射离不开我国科技的进步，离不开各界人士的支持，在此，小编预祝神舟十四任务圆满成功。

为了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，同时将好的检测机构及其优势检测项目推荐给广大用户，“仪器信息网”与“我要测”自2011年9月1日开始，对不同领域具有代表性的实验室进行走访参观。近日，“我要测”工作人员参观访问了本次活动的第九十五站：航天环境可靠性试验与检测中心。该中心市场营销部部长彭康先生热情接待了仪器信息网到访人员。 航天环境可靠性天津试验与检测中心外景照片 　　航天环境可靠性试验与检测中心(以下简称“中心”)隶属于北京强度环境研究所，是航天系统结构强度与环境可靠性工程专业的中心权威检测认证机构，拥有ISO9000/GJB9001B质量体系认证、国家一级保密资格认证、国防科技重点实验室、国家实验室(CNAS)认可和国防科技工业实验室(DiLAC)认可等多项资质。 目前，中心拥有在职员工700多人，在北京、天津、上海、西安等都建有试验检测中心，并正逐步形成覆盖全国的服务网络，为航天、航空、船舶、兵器、轨道交通、汽车、电子、通信、医疗、能源等行业提供专业的环境与可靠性技术服务，主要开展以下检测业务：(1)环境可靠性试验与检测(环境包括气候、力学、综合) (2)结构静力强度和结构动特性的研究与试验 (3)环境可靠性试验方案的设计、制定、分析与评估。 　　中心的特色服务为振动、冲击等力学试验和综合环境可靠性试验。 其中，在结构静动热强度、可靠性工程、环境工程等专业领域，中心具有国内领先、国际一流的专业研究与试验检测能力，并主持和参与了多部环境与可靠性工程领域重要标准的制定。 　　军工背景彰显技术优势 　　拜访伊始，彭康先生首先谈到了中心的依托单位——北京强度环境研究所。该所是中国航天系统结构强度和环境可靠性工程的专业中心研究所，是国内建立最早、规模最大的结构强度和环境可靠性工程研究与试验中心。研究所建立以来，承担了中国航天各种型号运载火箭、卫星及地面设备强度、环境与可靠性研究和试验，取得了大量的研究成果。因此，中心拥有其它检测机构所不具备的军工背景和技术优势。 　　彭康先生还介绍到，现在一些像铁路、风电等需要安全性保障的行业经常会出现事故，究其原因一方面是因为设计不够合理，另一方面是产品质量问题，而产品的质量问题很大程度上是因为检测或试验产品的能力不够先进，一般的检测技术不能真实地再现产品在真实环境中会出现的故障。在这样的背景下，中心要立足市场，将先进的军工技术推广到民用领域。 汽车仪表板温度+湿度+振动三综合试验(航天希尔的综合环境试验系统) 轨道交通牵引电机振动、冲击试验(航天希尔的9吨推力电磁振动台) 地铁车门的振动、冲击试验(航天希尔的9吨推力电磁振动台) 风电变频器振动、冲击试验(航天希尔的16吨推力电磁振动台) 　　综合环境和大型结构件试验能力行业领先 　　除了中心的军工背景之外，彭康先生谈到，中心还是目前国内唯一掌握系统及综合环境试验技术的单位，可以通过施加噪声、振动、冲击、加速度、温度、湿度等综合环境应力，暴露系统设计和制造工艺缺陷，提高系统可靠性 另外，中心还可以为用户提供试验条件制定、试验方案编写及试验故障分析与诊断等服务。 航天希尔的H1859A/BT1500M振动系统(最大推力：160KN 工作频率范围：2~2000Hz 最大空载加速度：100g 最大峰-峰位移(mm)：76 台面尺寸(mm)：1500×1500) ACS的UC30步入式交变湿热试验箱(温度范围(℃)：-70～100 温度变化速率(℃/min)：2 湿度范围(RH)：20%～98% 内部尺寸(深x宽x高)(mm)：3300x3000x3000) 航天希尔的TAV-5000-6M三轴振动系统(频率范围：5-2000Hz 正弦推力：5000KN 最大加速度：25g 台面尺寸：600 x 600mm) 　　中心可以对飞机发动机、叶片等大型结构件在各种环境下进行模拟，也可以将整个导弹和火箭挂吊在全箭振动塔里进行模态试验。彭康先生特别强调说，中心采用北京强度环境研究所研制出的30吨以上的大吨位振动台，可以对各种大型试件进行振动试验与检测。 大型火箭舱段振动、冲击试验(航天希尔的30吨推力电磁振动台) 风电叶片摆向疲劳试验 　　尖端技术造就尖端检测服务 　　在整个拜访过程中，彭康先生多次强调了中心的特色技术与服务。这些特色检测技术主要包括以下几点： 　　(1)在振动环境试验方面，中心拥有国内最大推力30吨和35吨的振动台，可进行大吨位试件的试验。如果试件吨位更大，可以将两个或更多的30吨或35吨的振动台并机对试件进行试验。此外，中心还拥有国内领先的多维振动控制技术，可进行各种单机(部件)、分系统和系统级产品的多维振动试验，为产品提供更为真实的使用环境模拟，从而降低研制风险、缩短研制周期。 　　(2)在温度+湿度+振动三综合试验方面，有180立方温湿度试验箱配备2台35吨推力振动台，可完成特大型产品或系统的温度+湿度+振动三综合试验。 　　(3)在冲击环境试验方面，可模拟大量级的冲击，通过炸弹释放的力进行100000G的冲击试验。 　　(4) 在噪声环境试验方面，可对产品施加很大噪声，试验其在噪声环境下的破坏程度，而一般的噪声环境试验是将试件放在噪声环境里，检测它的破坏程度。 　　(5)在结构静强度试验方面，中心设备试验加载力可达到6000吨，并具有超过8000通道的数据采集系统和便携式高速测试系统。 　　(6)在结构热强度试验方面，可对发动机等大型结构件进行超高温环境模拟。 　　附： 　　航天环境可靠性与电磁兼容试验中心展位 　　http://www.woyaoce.cn/member/T100262/

全球排放控制专家佛吉亚通过全新的Bruel & Kjaer振动测试系统提升了其排气系统测试能力。佛吉亚通过三个方面——减轻重量，污染物排放控制，以及能量回收——确保其排气系统满足严苛的环境标准，并应对公众日益增长的生态环境的顾虑。为加快对排气系统的测试能力，佛吉亚位于法国Bavans的研发测试中心投资购买了一台全新的Bruel & Kjaer振动测试系统。了解更多关于佛吉亚的信息，请访问其官网：http://www.faurecia.com/en/about-us/emissions-control-technologies 关于Bruel & Kjaer Bruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。 媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com.cn网站：www.bksv.cn

过去的75年对于Bruel & Kjaer意味着巨大的变革和成就，不仅因为Bruel & Kjaer创造了许多加速全球企业产品开发不可或缺的“世界先进”，更是由于Bruel & Kjaer提高了人们的生活质量。75年的创新Bruel & Kjaer自1942年成立起，便因为一系列的创新而闻名，这些创新彻底改变了声学振动的测量和分析。 其中众所周知的是压电加速度计和电平记录仪，前者用于监测机器健康状况，后者将测量结果可视化，并使用户能够记录和处理数据。 这些工具极大扩展了声学振动科学的内容，并推动许多企业改进其产品开发流程。在之后的几十年里，Bruel & Kjaer开发了更多先进的方法来处理声学和振动问题。 随着世界对技术的要求变得越来越精确，需要处理的数据量越来越多，Bruel & Kjaer设计的系统和解决方案也越来越多。 如今，Bruel & Kjaer的解决方案已经发展成为全面、灵活的软件和硬件套件，对于开发、生产和测试数以千计的现代生活中不可或缺的产品，这些套件至关重要。Beyond Tomorrow周年纪念往往是回顾并思考历史的时刻。 但我们更着眼于未来，特别是产品开发的未来，探讨到2030年声学振动是什么场景？云计算、物联网和大数据将如何改变产品的开发模式？ 人工智能（AI）会给开发工程师提供新的机遇，还是会取代他们的工作？到2030年科技巨头将扮演什么角色？ 为此，Bruel & Kjaer与哥本哈根未来研究院合作，启动了Beyond Tomorrow项目。Beyond Tomorrow是对不断变化的世界做出的回应。 此项目着重分析影响组织未来运作方式的关键趋势。 通过设想2030年的真实工作场景，项目的洞察将帮助企业为未来的产品开发做好准备，更重要的是影响未来的产品开发，并更好地理解声学和振动的作用。这不仅对各行业形成更全面、更明智的产品开发策略极其有益，也帮助他们能更有效地管理声学和振动，从而提高全球生活质量。创新与合作的催化剂虽然明天会发生什么无人知晓，但明天一定属于拥有正确技能和竞争力、拥有对于市场发展正确的理解、正确的技术和正确的思维方式的企业。Bruel & Kjaer展望未来的75年，Beyond Tomorrow项目将启航这一旅程，推动创新、创造力与合作关系的新浪潮，这必将使全球声学和振动行业内外的所有人受益。 阅读更多关于Beyond Tomorrow项目的信息，并在 www.beyondtomorrow.dk上下载“Scenarios 2030”报告 了解更多关于Bruel & Kjaer的创新历史 关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com网站：www.bksv.cn

空客公司的国防及航天部门和Bruel & Kjaer已经成功地完成了对Eurofighter系列战斗机的噪声测量，并计算了其在不同推力和飞行配置下的地面暴露噪声。 噪声测量的实现方式是让飞机反复飞越过Bruel & Kjaer数据采集系统，并由设置在地面上的一个直径29米的传声器阵列进行数据采集。 合作项目的研究人员将利用这些数据来构建一个复杂的战斗机声学辐射软件模型。 正如飞行测试指挥员和空客公司国防及航天部门Eurofighter噪声测量项目负责人Christian Waizmann所说：“由Bruel & Kjaer对Eurofighter系列战斗机进行的噪音数据分析，验证了飞机的声音模型，从而可将该模型用于优化起飞和降落过程，进一步减少噪音干扰。” 该声音模型的用途是计划起飞和着陆的飞行路径，从而使Eurofighter系列战斗机对其所使用的机场周围的当地社区产生更小的噪声干扰。 该声音模型适用于很大范围的飞行配置和操作条件，可对所有方向的噪声辐射进行准确的估计。这将使空客公司国防及航天部门能够设计低噪声飞行路径，从而使飞机辐射的噪音远离人口密集地区。 在德国的Neuburg空军基地测试期间，Bruel & Kjaer的工作人员提供了专业知识、数据采集设备和软件。 Christian Waizmann表示：“Bruel & Kjaer是空客公司国防及航天部门很好的伙伴，他们具有广泛的国际领域和先进技术，能提供符合噪声测量技术领域要求的综合解决方案。因为在Eurofighter系列战斗机噪声测量项目中每个阶段的专业合作，我们可以用现今可能的效率更高的方法从飞越过程中成功地获得数据。” 了解更多关于Bruel & Kjaer航空航天解决方案的信息，请点击如下链接： http://www.bksv.cn/Markets/Aerospace 关于Bruel & Kjaer Bruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。 媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com.cn网站：www.bksv.cn

虽然大部分人对于MEMS（Microelectromechanical systems， 微机电系统/微机械/微系统）还是感到很陌生，但是其实MEMS在我们生产，甚至生活中早已无处不在了，智能手机，健身手环、打印机、汽车、无人机以及VR/AR头戴式设备，部分早期和几乎所有近期电子产品都应用了MEMS器件。MEMS是一门综合学科，学科交叉现象及其明显，主要涉及微加工技术，机械学/固体声波理论，热流理论，电子学，生物学等等。MEMS器件的特征长度从1毫米到1微米，相比之下头发的直径大约是50微米。MEMS传感器主要优点是体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等，是微型传感器的主力军，正在逐渐取代传统机械传感器，在各个领域几乎都有研究，不论是消费电子产品、汽车工业、甚至航空航天、机械、化工及医药等各领域。常见产品有压力传感器，加速度计，陀螺，静电致动光投影显示器，DNA扩增微系统，催化传感器。MEMS的快速发展是基于MEMS之前已经相当成熟的微电子技术、集成电路技术及其加工工艺。 MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应微观模拟元件，例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。然而，MEMS器件加工技术并非机械式。相反，它们采用类似于集成电路批处理式的微制造技术。批量制造能显著降低大规模生产的成本。若单个MEMS传感器芯片面积为5 mm x 5 mm，则一个8英寸(直径20厘米)硅片(wafer)可切割出约1000个MEMS传感器芯片（图1），分摊到每个芯片的成本则可大幅度降低。因此MEMS商业化的工程除了提高产品本身性能、可靠性外，还有很多工作集中于扩大加工硅片半径（切割出更多芯片），减少工艺步骤总数，以及尽可能地缩传感器大小。图1. 8英寸硅片上的MEMS芯片（5mm X 5mm）示意图图2. 从硅原料到硅片过程。硅片上的重复单元可称为芯片（chip 或die）。MEMS需要专门的电子电路IC进行采样或驱动，一般分别制造好MEMS和IC粘在同一个封装内可以简化工艺，如图3。不过具有集成可能性是MEMS技术的另一个优点。正如之前提到的，MEMS和ASIC (专用集成电路)采用相似的工艺，因此具有极大地潜力将二者集成，MEMS结构可以更容易地与微电子集成。然而，集成二者难度还是非常大，主要考虑因素是如何在制造MEMS保证IC部分的完整性。例如，部分MEMS器件需要高温工艺，而高温工艺将会破坏IC的电学特性，甚至熔化集成电路中低熔点材料。MEMS常用的压电材料氮化铝由于其低温沉积技术，因为成为一种广泛使用post-CMOS compatible（后CMOS兼容）材料。虽然难度很大，但正在逐步实现。与此同时，许多制造商已经采用了混合方法来创造成功商用并具备成本效益的MEMS 产品。一个成功的例子是ADXL203，图4。ADXL203是完整的高精度、低功耗、单轴/双轴加速度计，提供经过信号调理的电压输出，所有功能（MEMS & IC）均集成于一个单芯片中。这些器件的满量程加速度测量范围为±1.7 g，既可以测量动态加速度（例如振动），也可以测量静态加速度（例如重力）。图3. MEMS与IC在不同的硅片上制造好了再粘合在同一个封装内图4. ADXL203（单片集成了MEMS与IC）通信/移动设备图5. 智能手机简化示意图以智能手机为主的移动设备中，应用了大量传感器以增加其智能性，提高用户体验。这些传感器并非手机等移动/通信设备独有，在本文以及后续文章其他地方所介绍的加速度、化学元素、人体感官传感器等可以了解相关信息，在此不赘叙。此处主要介绍通信中较为特别的MEMS器件，主要为与射频相关MEMS器件。通信系统中，大量不同频率的频带（例如不同国家，不同公司间使用不同的频率，2G，3G，LTE，CDMD以及蓝牙，wifi等等不同技术使用不同的通信频率）被使用以完成通讯功能，而这些频带的使用离不开频率的产生。声表面波器件，作为一种片外(off-chip)器件，与IC集成难度较大。表面声波（SAW）滤波器曾是手机天线双工器的中流砥柱。2005年，安捷伦科技推出基于MEMS体声波（BAW）谐振器的频率器件（滤波器），该技术能够节省四分之三的空间。BAW器件不同于其他MEMS的地方在于BAW没有运动部件，主要通过体积膨胀与收缩实现其功能。（另外一个非位移式MEMS典型例子是依靠材料属性变化的MEMS器件，例如基于相变材料的开关，加入不同电压可以使材料发生相变，分别为低阻和高阻状态，详见后续开关专题）。得益于AlN氮化铝压电材料的沉积技术的巨大进步，AlN FBAR已经被运用在iphone上作为重要滤波器组件。下图为FBAR和为SMR (Solidly Mounted Resonator)。其原理主要通过固体声波在上下表面反射形成谐振腔。图6. FBAR示意图，压电薄膜悬空在腔体至上图7. SMR示意图(非悬空结构，采用Bragg reflector布拉格反射层) （SAW/FBAR设备的工作原理及使用范例）图8. 固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中如果所示，其中的红色线条表示震动幅度。固体声波在垂直方向发生反射，从而将能量集中于中间橙色的压电层中。顶部是与空气的交界面，接近于100%反射。底部是其与布拉格反射层的界面，无法达到完美反射，因此部分能量向下泄露。图9. 实物FBAR扫描电镜图实物FBAR扫描电镜图。故意将其设计成不平行多边形是为了避免水平方向水平方向反射导致的谐振，如果水平方向有谐振则会形成杂波。图10. 消除杂波前后等效导纳上图所示为消除杂波前后等效导纳（即阻抗倒数，或者简单理解为电阻值倒数）。消除杂波后其特性曲线更平滑，效率更高，损耗更小，所形成的滤波器在同频带内的纹波更小。图11. 若干FBAR连接起来形成滤波器图示为若干FBAR连接起来形成滤波器。右图为封装好后的FBAR滤波器芯片及米粒对比，该滤波器比米粒还要小上许多。可穿戴/植入式领域图12. 用户与物联网可穿戴/植入式MEMS属于物联网IoT重要一部分，主要功能是通过一种更便携、快速、友好的方式（目前大部分精度达不到大型外置仪器的水平）直接向用户提供信息。可穿戴/应该说是最受用户关注，最感兴趣的话题了。大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感，这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触，提升消费者科技感，更受年轻用户喜爱。该领域最重要的主要有三大块：消费、健康及工业，我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环，还有智能手表等。健康领域，即医疗领域，主要包括诊断，治疗，监测和护理。比如助听、指标检测（如血压、血糖水平），体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能，包括视觉、听觉、味觉、嗅觉（如Honeywell电子鼻）、触觉等，各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。MEMS的采样精度，速度，适用性都可以达到较高水平，同时由于其体积优势可直接植入人体，是医疗辅助设备中关键的组成部分。传统大型医疗器械优势明显，精度高，但价格昂贵，普及难度较大，且一般一台设备只完成单一功能。相比之下，某些医疗目标可以通过MEMS技术，利用其体积小的优势，深入接触测量目标，在达到一定的精度下，降低成本，完成多重功能的整合。以一些MEMS项目为例，通过MEMS传感器对体内某些指标进行测量，同时MEMS执行器（actuator）可直接作用于器官或病变组织进行更直接的治疗，同时系统可以通过MEMS能量收集器进行无线供电，多组单元可以通过MEMS通信器进行信息传输。图13. MEMS实现人体感官功能其他领域投影仪投影仪所采用的MEMS微镜如图14、15所示（Designing MEMS-based DLP pico projectors），其中扫描电镜图则是来自于TI的Electrostatically-driven digital mirrors for projection systems。每个微镜都由若干锚anchor或铰链hinge支撑，通过改变外部激励从而控制同一个微镜的不同锚/铰链的尺寸从而微镜倾斜特定角度，将入射光线向特定角度反射。大量微镜可以形成一个阵列从而进行大面积的反射。锚/铰链的尺寸控制可以通过许多方式实现，一种简单的方式便是通过加热使其热膨胀，当不同想同一个微镜的不同锚/铰链通入不同电流时，可以使它们产生不同形变，从而向指定角度倾斜。TI采用的是静电驱动方式，即通入电来产生静电力来倾斜微镜。图14 微镜的SEM示意图图15 微镜结构示意图德州仪器的数字微镜器件(DMD)，广泛应用于商用或教学用投影机单元以及数字影院中。每16平方微米微镜使用其与其下的CMOS存储单元之间的电势进行静电致动。灰度图像是由脉冲宽度调制的反射镜的开启和关闭状态之间产生的。颜色通过使用三芯片方案(每一基色对应一个芯片)，或通过一个单芯片以及一个色环或RGB LED光源来加入。采用后者技术的设计通过色环的旋转与DLP芯片同步，以连续快速的方式显示每种颜色，让观众看到一个完整光谱的图像。图16 微镜反射光线示意图MEMS 加速度计加速度传感器是最早广泛应用的MEMS之一。MEMS，作为一个机械结构为主的技术，可以通过设计使一个部件(图15中橙色部件)相对底座substrate产生位移（这也是绝大部分MEMS的工作原理），这个部件称为质量块（proof mass）。质量块通过锚anchor，铰链hinge，或弹簧spring与底座连接。绿色部分固定在底座。当感应到加速度时，质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能，如果采用电容式传感结构（电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响），电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积，提高测量精度，降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。图17 MEMS加速度计结构示意图图18 MEMS加速度计中位移与电容变化示意图打印喷嘴一种设计精巧的打印喷嘴如下图所示。两个不同大小的加热元件产生大小不一的气泡从而将墨水喷出。具体过程为：1，左侧加热元件小于右侧加热元件，通入相同电流时，左侧产生更多热量，形成更大气泡。左侧气泡首先扩大，从而隔绝左右侧液体，保持右侧液体高压力使其喷射。喷射后气泡破裂，液体重新填充该腔体。图19. 采用气泡膨胀的喷墨式MEMS开关/继电器MEMS继电器与开关。其优势是体积小（密度高，采用微工艺批量制造从而降低成本），速度快，有望取代带部分传统电磁式继电器，并且可以直接与集成电路IC集成，极大地提高产品可靠性。其尺寸微小，接近于固态开关，而电路通断采用与机械接触（也有部分产品采用其他通断方式），其优势劣势基本上介于固态开关与传统机械开关之间。MEMS继电器与开关一般含有一个可移动悬臂梁，主要采用静电致动原理，当提高触点两端电压时，吸引力增加，引起悬臂梁向另一个触电移动，当移动至总行程的1/3时，开关将自动吸合（称之为pull in现象）。生物试验类MEMS器件由于其尺寸接近生物细胞，因此可以直接对其进行操作。图20. MEMS操作细胞示意图NEMS（纳机电系统）NEMS（Nanoelectromechanical systems, 纳机电系统）与MEMS类似，主要区别在于NEMS尺度/重量更小，谐振频率高，可以达到极高测量精度(小尺寸效应)，比MEMS更高的表面体积比可以提高表面传感器的敏感程度,(表面效应)，且具有利用量子效应探索新型测量手段的潜力。首个NEMS器件由IBM在2000年展示, 如图5所示。器件为一个 32X32的二维悬臂梁（2D cantilever array）。该器件采用表面微加工技术加工而成（MEMS中采用应用较多的有体加工技术，当然MEMS也采用了不少表面微加工技术，关于微加工技术将会在之后的专题进行介绍）。该器件设计用来进行超高密度，快速数据存储，基于热机械读写技术（thermomechanical writing and readout），高聚物薄膜作为存储介质。该数据存储技术来源于AFM(原子力显微镜)技术，相比磁存储技术，基于AFM的存储技术具有更大潜力。快速热机械写入技术（Fast thermomechanical writing）基于以下概念（图6），‘写入’时通过加热的针尖局部软化/融化下方的聚合物polymer，同时施加微小压力，形成纳米级别的刻痕，用来代表一个bit。加热时通过一个位于针尖下方的阻性平台实现。对于‘读’，施加一个固定小电流，温度将会被加热平台和存储介质的距离调制，然后通过温度变化读取bit。 而温度变化可通过热阻效应（温度变化导致材料电阻变化）或者压阻效应（材料收到压力导致形变，从而导致导致材料电阻变化）读取。图21. IBM 二维悬臂梁NEMS扫描电镜图（SEM）其针尖小于20nm图22.快速热机械写入技术示意图其他参考文献：1. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage, Sensors and Actuators A: Physical, Volume 80, Issue 2, 10 March 2000, Pages 100-107, ISSN 0924-4247, VLSI-NEMS chip for parallel AFM data storage.2. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Dürig, W. Häberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, P. Vettiger, VLSI-NEMS chip for AFM data storage, Technical Digest 12th IEEE Int. Micro Electro Mechanical Systems Conf. MEMS ' 99, Orlando, FL, January 1999, IEEE, Piscataway, 1999, pp. 564–569.3. Fan-Gang Tseng, Chang-Jin Kim and Chih-Ming Ho, "A high-resolution high-frequency monolithic top-shooting microinjector free of satellite drops - part I: concept, design, and model," inJournal of Microelectromechanical Systems, vol. 11, no. 5, pp. 427-436, Oct 2002.4. Sensors for Wearable Electronics & Mobile Healthcare5. Martín, F. Bonache, J. Application of RF-MEMS-Based Split Ring Resonators (SRRs) to the Implementation of Reconfigurable Stopband Filters: A Review. Sensors2014, 14, 22848-22863.（ADXL203 精密±1.7g 双轴iMEMS® 加速度计数据手册及应用电路，http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL103_203.pdf）（Andreas C. Fischer Fredrik Forsberg Martin Lapisa Simon J. Bleiker Göran Stemme Niclas Roxhed Frank Niklaus，Integrating MEMS and ICs，Microsystems & Nanoengineering, 2015, Vol.1. Integrating MEMS and ICs : Microsystems & Nanoengineering）

Bruel & Kjaer与空客公司开展了一项合作，以计算Eurofighter系列战斗机的地面噪声暴露。该研究项目旨在完善一个关于战斗机起飞和降落时噪声辐射的复杂软件模型。这个模型的目的是对战斗机的起飞和降落路径进行规划，从而使Eurofighter系列战斗机对其所使用机场的周边社区产生的噪声干扰降到更低。对于各种各样的飞行配置和操作条件，该模型支持对各方向辐射的噪声进行精确估算。这能帮助空客公司的国防及航天部门设计低噪声飞行路径，从而使得飞机发出的噪声远离人口密集区域。Bruel & Kjaer将为项目贡献专业知识、数据采集设备和软件。Bruel & Kjaer工作人员将描绘Eurofighter战斗机各个噪声源的特性，并在不同的推力和飞行配置条件下测量它们的指向性。空客公司的国防及航天部门将使用这些详细的数据来更新和验证他们的Eurofighter战斗机噪声模型，并随后将这些信息输入到软件模型，以计算噪声情况更优的起飞和降落路线。了解更多关于Bruel & Kjaer航空航天解决方案的信息，请访问如下链接：http://www.bksv.cn/Markets/Aerospace 关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com.cn网站：www.bksv.cn

经典测量是基于经典物理、化学原理，通过运用常规分析测量方法来实现对工业产品、仪器仪表、生活用品的准确测量，其测量对象是物体。量子测量是以量子力学为理论基础，通过运用相干叠加、量子纠缠等技术手段来实现对角速度、重力场、频率等的高精度测量，其测量对象是微观粒子。量子测量主要方式有三种：基于微观粒子能级的测量、基于量子相干性的测量、基于量子纠缠的测量。 　　近日，浙江省计量科学研究院力学计量研究所技术专家赴绍兴某公司开展基于量子力学的绝对重力加速度现场测试，并获得当地微伽级别的重力加速度数据，大大提升了该企业生产的力标准机准确度水平。 　　对于生产称重传感器及力标准机的厂家而言，当地重力加速度的测试数值准确与否，将直接决定产品出厂标定工作的精准度。以C3等级称重传感器举例，倘若以省内最高等级静重式力标准机对其进行千克力标定，则要求作为比例系数的重力加速度的扩展不确定度至少小于0.016%。目前我国仅有主要省会城市的重力加速度数值可供公开查询，而百公里距离即可令重力加速度在千分位上产生变化，高准确度的重力加速度数据是企业设计生产高精度传感器的必要条件。 　　浙江省计量院于2021年开始与浙江工业大学联合，致力于开展基于量子相干性原理的绝对重力加速度的测试和研究，测量准确度水平可达5.0×10-8m/s2，并在宁波、绍兴等多家称重传感器及力标准机生产厂家开展量子绝对重力加速度的测试和研究。浙江省计量院将继续与浙江工业大学深入开展基于量子力学的计量技术研究，并将量子测量技术服务于行业高端仪器仪表性能提升，为浙江省建设以量子计量为核心、符合国际化发展潮流的现代化先进测量体系添砖加瓦。

如果说振动控制仪是振动试验系统的大脑，那么加速度传感器就是人体的感官部分。本文主要介绍电荷型加速度传感器的原理和使用方法。※振动领域常用传感器加速度：压电型（电荷输出型或电压输出型IEPE）、动电型等。速度：激光测定器等。位移：LVDT（Linear Variable　Differential　Transformer）、Laser等。频率响应特性：加速度传感器 速度传感器 位移传感器（原因：相位关系），所以振动试验机系统多采用加速度传感器。※电荷输出型加速度传感器构造：原理：Q（电荷量） = C（电容） × V（电压）压力（F=mA）作用，压敏材料上产生电荷，对应电荷，输出电压变化。常见电荷型加速度传感器：※加速度传感器质量要求必须保证测定物质量的1/10以下。※加速度传感器频率使用范围避开传感器的共振点，使用直线形区域。在低频区域（1-5Hz）尤其要注意，由于频率响应特性的缘故，测得的加速度会有一定的偏差，对反馈控制有较大影响。也许这就是振动台厂家的设备产品目录中设备频率使用范围都是从5Hz开始标注的缘故吧。另外还要注意环境对传感器灵敏度的影响，比如，温度、湿度、电磁干扰等，别篇叙述。※加速度传感器的固定要求①用手测 ②磁铁（2点吸附） ③磁铁（平面吸附） ④垫片胶水粘贴 ⑤胶水粘贴 ⑥螺丝固定上图中，可以看出采用螺丝固定是最好的，但是由于实际情况，一般振动试验，能提供螺丝固定的螺孔基本上没有，所以通常采用胶水（502胶水等）粘贴或垫片（绝缘地线）胶水粘贴传感器。※加速度传感器的使用方法※加速度传感器的重要参数灵敏度、最大测定加速度、电容等。例：加速度传感器型号：2353B、灵敏度：0.209pC/（m/s²）传感器电容： 890pF，加速度500m/s²振动时，输出的电压是多少？（传感器低噪声电缆的电容已忽略。）Q=0.209×500=104.5[pC]V=Q/C=104.5/890=0.11742[V]= 11.742[mV]※前置功放（电荷放大器）将加速度传感器的电荷输出电压（mV级别）转换，通过增幅放大到±V级的电压信号，输出给振动控制仪。电压输出型（IEPE or ICP）加速度传感器也经常应用，稳定可靠，直接电压输出。内部含有微电子电路，受温度和湿度的影响比较大，一般使用上限在+125℃左右，建议在常温下采用。在三综合试验中，尤其需要特别注意试验条件的温度。备注：图片和部分文字等来源于网络，如有侵权，请联系作者本人。

航空航天行业领导者洛克希德· 马丁公司使用450通道的PULSE&trade 声振数据采集系统，提升了其卫星系统的振动测量能力。 　　该系统由Brü el & Kjæ r提供，并基于标准的商用现成产品(commercial-off-the-shelf)的PULSE LAN-XI数据采集硬件。这种模块化硬件让各个模块的使用十分自由，既可作为独立前端，也可组合成机箱配置，非常适用于卫星和宇宙飞船等大型结构的测试。 　　PULSE系统具有支持大数量通道、高频数据采样、通道之间相位匹配严格，以及能处理很宽的动态输入范围这些特点，对于大型航空航天系统是理想之选。 　　系统的自检和验证工具专用于高通道数量的系统，即使最复杂的配置也能确保其性能可靠。系统还提供一种专用的、流线型的工作流程，以简化系统设置、数据记录、监测和后处理分析。 　　关于Brü el & Kjæ r 　　Brü el & Kjæ r是世界领先的声学与振动测量系统制造商和供应商。 　　我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 　　我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器麦克风、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 　　我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 　　全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。 　　Brü el & Kjæ r是总部位于英国的思百吉集团(www.spectris.com)旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

Brü el & Kjæ r的官方微信和微博帐号已正式上线！立即关注，您可以获得我们的最新产品、技术、新闻、活动和培训信息，了解我们在技术创新与服务用户方面取得的最新进展。 　　官方微信号：bksv_china 　　微信二维码 　　官方微博号：BK声学与振动 　　微博二维码 　　关于Brü el & Kjæ r 　　Brü el & Kjæ r是世界领先的声学与振动测量系统制造商和供应商。 　　我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 　　我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器麦克风、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 　　我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 　　Brü el & Kjæ r是总部位于英国的思百吉集团(www.spectris.com)旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

※频率（f）单位时间内（通常为1秒）振动的往返次数。单位：Hz5Hz即表示振动在1秒内往返5次。※振幅（D）振动位移的最大距离。单位：mm。单振幅（日语：片振幅）：Do-p双振幅（日语：两振幅）：Dp-p　※速度（V）　单位时间内振幅的变化率。单位：m/s。※加速度（A）单位时间内速度的变化率。单位：m/s2旧单位：G、gal1G = 9.80665m/s2 = 980gal1gal = 0.01m/s2 = 1cm/s2 (此单位在地震模拟试验中，经常出现。)1Gn = 10 m/s2（用于粗略计算中。）四者之间的关系式X = D0-psin(ωt+φ) φ：初始相位、 ω=2πf 角速度V0-p = dX/dt = ωD0-pcos(ωt+φ) = ωD0-psin(ωt+φ+π/2)A0-p = d²X/dt = dV/dt = -ω²D0-psin(ωt+φ) = ω²D0-psin(ωt+φ+π)相位关系速度超前位移90度，加速度超前速度90度（即超前位移180度）。这句话在理解冲击试验的加速度、速度、位移图中帮助很大，以后再述。※加速度（A）、速度（V）、振幅（D）、频率（f）的最大值关系式A0-p[m/s2] = 0.0394 D0-pf2 = 6.28 f VV0-p[m/s] = 0.00628 f D0-p= 0.159 A/fD0-p[mm] = 25.5 A/f2 = 159.2 V/f或者A0-p[m/s2] = (2πf)² × D0-p[m]V0-p [m/s] = ( 2πf ) × D0-p[m]四个量中，已知两个量，便知其他两个量。一般在振动控制仪中输入两个量，就会自动计算出其他两个量，所以，记不住这些公式关系也不大。但是，如果你在和客户商谈的时候，按照客户的要求，直接计算出来，按照这些参数，当场帮客户选定出能对应的振动试验机，相信客户一定对你另眼相看吧。这两套公式其实是同样的，下一套公式中的π=3.1416代入并将位移单位换成mm即可得到上一套公式。本人比较喜欢下一套公式，那么多数字记起来还是有点困难。另外，计算时，一定要注意单位。在振动控制仪的输入中，一定要注意振幅（位移）是全振幅还是单振幅。Dp-p = 2 D0-p。一般振动控制仪默认速度和加速度是单峰值，振幅（位移）是双振幅。如果搞错的话，那很有可能导致试验白做，试验体损坏等，造成经济损失，特别是长时间三综合试验（汽车零件的振动试验，一个方向300小时的三综合试验很多很多。）通过这些公式也可以推导出振动试验机的无负载或有负载最大能力特性曲线图，以后再述。※加振力（F）试验时，振动台需要加振的力，也称推力。单位：N、kN、kgf、tonf加振力的计算：单位N的场合：F[N] = m [kg] × A [m/s2]单位kgf的场合：F[kgf] = m [kg] × A [G]1kN = 1000N1kgf = 9.8N1tonf = 1000kgf ≑ 10kN公式中的m一般都是质量之和，即动圈质量、夹具质量（含垂直扩展台或水平滑台）、试验体质量之和。单位tonf就是我们行业常说的几吨推力中的吨，有人喜欢简写成t或ton，本人不是很喜欢这种不严谨的简写，t和ton是质量的单位，切不可混为一谈。备注：图片和部分文字等来源于网络，如有侵权，请联系作者本人。

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声音与振动专家Bruel & Kjaer发布了新款声级计——B&K 2245型——为基本噪声测量提供完整解决方案。该款声级计将功能性、易用性和多功能性融合在一起，并以Bruel & Kjaer品牌确保可靠性和置信度。B&K 2245型1级声级计解决方案的设计理念是：为噪声测量专业人员提供更多信心和控制。产品经理Michael Whiteman解释说：“对于许多声级计使用者来说，噪声测量虽然是不可避免的，但并不是每天都要做的事情。我们的目标是提供一个直观的解决方案，让用户方便地处理噪声测量任务——轻松完成工作，然后进行下一个工作任务。”B&K 2245声级计专为简化噪声测量与分析而设计——它是一个完整的、易于使用的打包解决方案，可以作为独立的噪声测量设备，或与一系列用户友好的移动应用程序一起使用，每个移动应用程序均为特定的具体工作需求而定制，包括环境噪声测量、排气噪声级测试、工作场所噪声测量。这些应用程序提供了工作所需的准确参数和功能，为噪声测量工作带来全新的效率和控制水平。每款设备都可以获得多个应用程序的许可，因此切换任务就像切换应用程序一样简单。更轻松、更智能、更快速、更简单B&K 2245声级计坚固的橡胶机身可实现更安全的抓握，并确保符合防尘防水IP 55等级标准，适合室内和室外使用。另外，用户友好界面使其易于使用。为确保声级计随时可使用并保护测量数据，B&K 2245提供可选配的智能扩展基座。该扩展基座是一个高速充电器，可将存储在声级计上的数据传输到网络，提高了使用的便利性。产品经理Michael Whiteman相信B&K 2245将缓解许多用户的担忧。“我们与一些非专家用户进行了交流，他们表示简单易用是关键。不经常使用意味着用户不会记得一些繁杂的选项、复杂的设置，或某些噪声测量任务的流程。他们需要一款专为他们的需求而设计的声级计，帮助他们更高效、更专业地工作。我相信，B&K 2245将使准确的噪声测量、分析和记录变得前所未有的简单。”欲了解有关B&K 2245声级计解决方案和应用程序的详细信息，请访问B&K中文官网。关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声音与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、城市环境、电信和音频。 Bruel & Kjaer的声音与振动分析工具在行业中拥有无与伦比的地位。我们在声音与振动领域拥有悠久的产品设计和制造历史。我们的创新产品包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、数据采集硬件和软件。 我们还设计和制造LDS系列振动试验系统。 全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问B&K中文官网。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有约8,300名员工。 关于HBK – Hottinger, Bruel & Kjaer 随着HBM与Bruel & Kjaer的合并，一家新公司诞生了：HBK – Hottinger Bruel & Kjaer。 作为创新和质量的代名词，HBM与Bruel & Kjaer继续发展各自的传统优势领域。但现在，凭借我们的专业知识——从声音与振动，到可靠性、耐久性、推进效率和称重——我们可以为客户提供覆盖整个产品物理领域的全面解决方案。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据英国帝国理工学院官网近日报道，该校研究人员和M Squared公司携手，研制出全球首款用于导航的量子加速度计。这款量子“罗盘”是不依赖全球定位卫星（GPS）的防干扰导航装置，能确定地球上任何地方的精确位置。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 今天的大多数导航依赖包括GPS在内的全球卫星定位系统，这些系统会发送和接收来自绕地球轨道运行的卫星的信号，而新的量子加速度计是一个独立系统，不依赖任何外部信号。这一点尤其重要，因为卫星信号可能遭到封锁、拦截，甚至蓄意破坏或攻击，导致无法准确导航。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 加速度计测量物体速度随时间变化，借助这一变化以及物体的起点，可计算出物体所在新位置。虽然加速度计出现在手机和笔记本电脑等设备中，但它们必须频繁地重新校准，若用于导航，每次最多只能连续工作几个小时。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究团队在英国国家量子技术展示会上展示了这种可移动、可商用的量子加速度计 。它依靠测量极低（接近绝对零度）温度下超冷原子的运动来工作，在这种超冷状态下，冷原子表现为“量子”方式，就像物质和波一样。帝国理工学院冷物质中心的约瑟夫· 科特博士说：“当原子超冷时，我们必须用量子力学来描述它们的运动方式，这使我们能制造出原子干涉仪等设备。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为使原子足够冷并探测它们的特性，需要能精确控制的功能强大的激光器。M Squared公司历时3年研制出了一种用于冷原子传感器的通用激光系统，具有高功率、低噪声和频率可调性等特征，可对原子进行冷却，并为加速度测量提供光学标尺。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究人员指出，新量子“罗盘”的设计初衷是为大型车辆、船只等导航，但也可用于寻找暗能量和引力波等基础科学研究。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2013年，量子研究被英国政府确定为优先领域，研究重点是军事技术。此后，通过英国国家量子技术计划，英国政府在5年内对该领域投资了2.7亿英镑。 /p

2017年5月17日，中国上海—Bruel & Kjaer 2017中国用户技术交流大会于5月16-17日在上海成功举办，共有近400名来自全国各地各行业的用户出席了此次会议。 全体大会 5月16日大会第一天，来自Bruel & Kjaer 的专家Svend Gade，Thomas Lewien博士，Gabriella Cerrato博士分别做了涉及声学摄像机、NVH和在线测试、工程咨询服务等Bruel & Kjaer的产品及服务信息的主题演讲。 Svend Gade先生的主题演讲 在第一天下午的嘉宾演讲环节，共有12位来自各行各业的用户上台，与参会来宾分享他们对Bruel & Kjaer产品及技术的使用心得以及应用成果。 嘉宾演讲环节 在晚间的Bruel & Kjaer 75周年主题晚宴上，Svend Gade先生为与会来宾做了B&K 75年发展历程的回顾，和为Bruel & Kjaer工作了37.5年心得体会，这也将是Svend Gade先生退休之前的告别演讲。 5月17日大会第二天，共有传感器&校准系统；汽车、地面车辆、高铁；结构动力学；生产线在线测试；声阵列等多个分会场同时举办，满足用户的不同应用需求。 产品演示 Bruel & Kjaer 2017中国用户论文集在大会前夕印刷完毕，并作为大会资料分发给所有到场的用户。论文集中录用了21篇各行业用户的优秀论文，受到参会用户的广泛好评。 关于Bruel & Kjaer Bruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。 我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

2018年4月17日—5月31日，Bruel & Kjaer 2018全国巡回大会分别在北京、上海、广州、青岛、台北、西安、沈阳、成都、武汉、南京、杭州共11个城市举办，共有近800名来自全国各地各行业的用户参加了此次巡回大会，总参会人数创下了Bruel & Kjaer中国用户大会的历史纪录。 会议期间，来自Bruel & Kjaer丹麦总部和中国的多位技术专家，向参会用户介绍并演示了全新软件平台BK Connect、全新高频头和躯干模拟器5128型、以及Bruel & Kjaer在各行业的其他新产品、新技术、新应用。其中，BK Connect软件平台简洁直观的用户界面、灵活的设置、集成式的平台、强大的功能，给参会用户留下了深刻的印象。 同时，Bruel & Kjaer 2018中国用户论文集在大会前夕印刷完毕，并作为大会资料分发给各场次的参会用户。论文集中录用了19篇各行业用户的优秀论文，受到参会用户的广泛好评，其中5篇已被《噪声与振动控制》杂志录用。 关于Bruel & Kjaer Bruel & Kjaer是先进的声音与振动测量系统制造商和供应商。 我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。 Bruel & Kjaer的声音与振动分析工具在行业中拥有无与伦比的地位。我们在声音与振动领域拥有悠久的产品设计和制造历史。我们的创新产品包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪，以及BK Connect和PULSE软件。 我们还设计和制造LDS系列振动试验系统。 全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站。 Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有约8,300名员工。

5128型高频头和躯干模拟器问世全新“小绿人” Bruel & Kjaer的全新高频头和躯干模拟器已问世。 它解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。 为了满足越来越高的手机音频品质需求，以及耳机在通信及娱乐中的日益普及，我们的电信/音频团队开发了5128型高频头和躯干模拟器（HATS）。 高频HATS解决了可听声范围内逼真、精确和可重复的声学测量需求。人工头还提供大面积的硅胶围绕耳廓，以实现头戴式耳机的完美密封。高频HATS将音频性能测量的频率范围扩展到比目前市场上的头和躯干模拟器更高的频率范围。此外，人工头的结构更易接近内部组件。 高频HATS具有真实人耳结构的耳道，可在整个频率范围内实现正确的声阻抗并通过传感器电子数据表（TEDS）提供耳模拟器相关的校准信息。通过精确地复现人耳的音频响应，高频HATS可以前所未有的精确度提供高达20 kHz的音频测试。此外，口模拟器的性能也得到提高，可提供12 kHz及以上的均衡输出。这显著提高了智能设备及其配件的音频性能的主、客观评估之间的相关性，确保了新产品在市场上的先进地位，缩短了开发时间。 请访问Bruel & Kjaer官方网站，查询有关5128型高频头和躯干模拟器的详细信息。 关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的官方网站。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团旗下的子公司。思百吉集团2016年销售额达13亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。

2016年5月11日，中国广州—Bruel & Kjaer 2016中国用户技术交流大会于5月10-11日在广州顺利召开，共有近400名来自全国各地各行业的用户出席了此次会议。大会现场5月10日大会第一天，来自Bruel & Kjaer总部的专家Svend Gade，Niels-Jorgen Jacobsen，DJ Pickering分别做了涉及声学相机、PULSE 20、工程咨询服务等Bruel & Kjaer产品及服务信息的主题演讲。在第一天下午的嘉宾演讲环节，共有11位来自各行各业的用户上台，与参会来宾分享他们对Bruel & Kjaer产品及技术的使用心得以及应用成果。Bruel & Kjaer技术人员在设备展示间为用户做现场演示5月11日大会第二天，共有航空航天与国防、汽车、结构动力学、基于声学阵列进行噪声源识别等多个分会场同时举办，满足用户的不同听讲需求。 5月11日分会场之一特别值得一提的是，Bruel & Kjaer的第一本中国用户论文集在大会前夕印刷完毕，并作为大会资料分发给所有到场的用户。论文集中录用了23篇各行业用户的优秀论文，受到参会用户的广泛好评。关于Bruel & KjaerBruel & Kjaer是先进的声学与振动测量系统制造商和供应商。我们帮助客户测量和管理其产品与环境中的声音与振动质量。我们关注的领域包括航空航天、太空、国防、汽车、地面交通、机场环境、城市环境、电信和音频。我们的声学与振动设备系列包括声级计、传声器、加速度计、适调放大器、校准器、噪声与振动分析仪和PULSE软件。我们还设计和制造LDS系列振动测试系统，以及完整的机场和环境监测系统：WebTrak，ANOMS，NoiseOffice和Noise Sentinel。全面了解我们的解决方案、系统和产品，请访问我们的网站：www.bksv.cn。Bruel & Kjaer是总部位于英国的思百吉集团（www.spectris.com）旗下的子公司。思百吉集团2013年销售额达12亿英镑，集团的4个业务板块在全球共有大约7,500名员工。媒体联系朱立市场传播经理Bruel & Kjaer 中国电话：+86 21 61133678邮箱：julie.zhu@bksv.com网站：www.bksv.cn