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第47卷第4期压电与声光Vol.47No.4

2025年8月PIEZOELECTRICSACOUSTOOPTICSAug.2025

文章编号：1004-2474（2025）04-0762-07DOI：10.11977/j.issn.1004-2474.2025.04.024

六维加速度传感器静态耦合分析与解耦研究

康海亮，李敏，邓剑翔，刘俊

（重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400044）

摘要：为实现八输出压电式六维加速度传感器在复杂静态载荷环境下高精度及稳定测量，开展了传感器的

静态维间耦合特性分析与解耦研究。首先分析了传感器的结构特点和工作原理，根据加速度在传感器内部的传递

规律推导了传感器标定矩阵与灵敏度矩阵解析数学模型；然后对传感器结构、测量原理和灵敏度矩阵进行分析，揭

示了由结构设计、敏感元件灵敏度差异以及制造与安装误差引发的静态耦合机理，同时制定了基于线性矩阵的静

态解耦算法；最后基于团队自主研制的多维加速度传感器标定系统进行静态标定实验，对静态耦合机理与解耦算

法进行了验证。实验结果表明，在多次实验中所有维度加速度的标准值与解耦值均较接近，解耦误差均控制在

0.15%~3.47%，且A，A，α，α，α5个维度的误差均低于2.5%；在高负载条件下，解耦误差整体呈下降趋势，表

yzxyz

明解耦算法在复杂环境下依然保持较高的准确性。

关键词：六维加速度传感器；静态耦合机理；转换矩阵；静态解耦算法；标定实验

中图分类号：TN384文献标识码：A

StaticCouplingAnalysisandDecouplingResearchofSix-Dimensional

AccelerationSensors

KANGHailiang，LIMin，DENGJianxiang，LIUJun

（KeyLaboratoryofOptoelectronicTechnologyandSystemoftheMinistryofChina，

ChongqingUniversity，Chongqing400044，China）

Abstract：Toachievehigh-precisionandstablemeasurementsofaneight-outputpiezoelectricsix-dimensional

accelerationsensorundercomplexstaticloadconditions，itisessentialtoconductananalysisofthesensor’sstatic

inter-dimensionalcouplingcharacteristicsanddecouplingresearch.First，thestructuralfeaturesandoperating

principlesofthesensorareanalyzed.Basedonthetransmissio