Способ градуировки линейных акселерометров

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение точности градуировки. Устройство , реализующее способ, содержит градуируемый акселерометр 1, установленный на платформе 2, ot нормированный угол установки акселе-i рометра относительно проекции 4 местной вертикали на плоскость колебаний , - текущее значение угла гармонических колебаний платформы 2 вокруг оси 0. Способ позволяет совместить измерительную ось акселерометра 1 с проекцией местной верти-, кали на плоЬкость колебаний. Установка акселерометра 1 на нормированный угол относительно этого положения позволяет снизить погрешность определения действительного значения нормированного угла установки акселерометра 1 относительно вертикали за счет исключения влияния на нее погрешностей монтажа акселерометра на платформе 2 и ориентации его измерительной оси относительно базовых элементов крепления, что повышает точность задания входного сигнала. 1 Ш1. а (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 01 Р 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCKOMV CBNQETEJlbCTB Y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001369/24-10 .(22) 06.01.86 (46) 15.10.87. Бюл. № 38 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского проектно-конструкторского и технологического института источников тока Научно-производственного объединения "Квант" (72) А.В.Троценко и Ю.Г.Брунштейн (53) 531.768(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 731383, кл. G Oi Р 21/00, 1978. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ЛИНЕЙНЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения— повышение точности градуировки. Устройство, реализующее способ, содержит градуируемый акселерометр 1, установленный на платформе 2, „„SU„„1345122 А I нормированный угол установки акселе- рометра относительно проекции 4 местной вертикали на плоскость колебаний, Ч вЂ” текущее значение угла гармонических колебаний платформы 2 вокруг оси О. Способ позволяет совместить измерительную ось акселерометра 1 с проекцией местной верти-. кали на плоскость колебаний. Устаl ковка акселерометра 1 на нормированный угол относительно этого положения позволяет снизить погрешность определения действительного значения нормированного угла установки акселерометра 1 относительно вертикали за счет исключения влияния на нее погрешностей монтажа акселерометра на платформе 2 и ориентации его из- мерительной оси относительно базовых элементов крепления, что повышает точность задания входного сигнала.

1 l345t22

10 (3) sink)t, (4) — s in М s inlet ) . (5) „ sin>t 6

4! б! соя Ч = 1 — — *-+

Т.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для градуировки и поверки линейных виброакселерометров.

Целью изобретения является повы.шение точности градуировки акселерометров.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Схема включает в себя градуируемый акселерометр 1, установленный на платформе 2 с горизонтальной рабочей осью О угловых колебаний в плоскости чертежа, измерительную ось

3 акселерометра. На схеме приведены следующие обозначения: — нормированный угол установки акселерометра относительно проекции 4 местной вертикали на плоскости колебаний; Ч вЂ” текущее значение угла гармочических колебаний платформы вокруг оси 0; g — вектор гравитационного ускорения, a— проекция вектора д на измерительную ось 3 акселерометра при его угловых колебаниях вокруг оси О; стрелка А— направление поворота акселерометра вокруг оси О.

Способ градуировки линейных акселерометров осуществляют следующим .обра.зом.

Акселерометр 1 устанавливают на платформу 2 с горизонтальной рабочей осью О угловых колебаний, Задают входной сигнал путем угловых колебаний платформы вокруг оси О по гармоническому закону где — амплитуда угловых колебаний платформы, — круговая частота угловых колебаний;

t — время.

Входной сигнал градуируемого акселерометра определяет проекцию вектора гравитационного ускорения на измерительную ось 3 акселерометра а = gcos(+ Ч ) = g(cos I». cos Ч—

sin К sin% (2) Раскладывают функции,cos Y u sinV в степенной ряд

+еевич

v5

sin4 =У- — + ——

3I 5!

Пренебрегая составляющими разло-. жения выше:второй степени, получают:

cos(4+ Y) = cos d (1 — — ) (й .2

siri

Подставляют (1) в (3) соя(а + Ч) = cos 6 — — < cos k.»

1 2

2 а

s in 6 t — М s in а . s in Ы й

Поскольку sin и t = — (1 — соя2Ж)

° 2

20 1 2 получают соя(А+ 9) = соя 4- — М2 +

4 а

+ — Ч ° cos Ы cos2et — Ч sin 4

1 а CI

Переменная составляющая выражения (4) равна

ЗО cos(l6 +

СОя2Ь1à — Sin а Sinut) .

Переменное ускорение а „„„= а Ч„(- М,„cos k cos2et—

40 При реализации способа и поворот е а к с елер ометр а в напр авл ении стрелки А уменьша.ется амплитуда первой гармоники выходного сигнала и увеличивается амплитуда второй гар45 моники. Но поскольку амплитуда второй гармоники значительно меньше первой при þ6 ) М, уменьшение Ы приводит к уменьшению амплитуды выходного сигнала. При приближении Ч к

Ч в выходном сигнале начинает появляться вторая гармоника. Дальней.шее уменьшение приводит к удвоению частоты выходного сигнала, т.е. проявлению второй гармоники на фоне 5 первой. Форма сигнала характеризуется удвоением частоты и разностью амплитуд соседних периодов.

Когда угол Ы, становится равным

О (измерительная ось акселерометра

1345122

Формула из обретения

Составитель А.Трунов

ТехРед H.Попович КоРРектоР М;Демчик

Редактор Л,Повхан

Заказ 4914/44

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 совмещается с проекцией вертикали на плоскость колебаний), первая гармо-. ника исчезает, Выходной сигнал характеризуется удвоением частоты и . равными амплитудами соседних периодов, т.е. является гармоническим с двойной частотой входного воздействия.

В процессе дальнейшей градуировки устанавливают акселерометр относительно найденного положения на заданный нормированный угол Й >) V Задают входные сигналы при разных значениях амплитуды и частоты угловых колебаний платформы. Измеряют выходной сигнал акселерометра для каждого значения амплитуды и частоты. Определяют градуировочную характеристику в рабочем диапазоне частот как отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного.

Предлагаемый способ позволяет совместить измерительную ось акселерометра с проекцией местной вертикали на плоскость колебаний, установка .акселерометра на нормированный угол относительно этого положения позволя-! ет снизить погрешность определения действительного значения нормированного угла установки акселерометра относительно вертикали за счет исключения влияния на нее погрешностей монтажа акселерометра на платформе и ориентации его измерительной оси относительно базовых элементов креп- ления, что повышает точность зада5 ния входного сигнала и следовательУ но, точность градуировки, 1р Способ градуировки линейных акселероматров, заключающийся в том, что градуируемый акселерометр устанавливают на платформу с горизонтальной осью вращения в положение, при кото15 ром измерительная ось акселерометра расположена под нормированным углом к вертикали, задают входное воздействие путем гармонических угловых колебаний платформы и измеряют выходной

2р сигнал акселерометра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности градуировки, перед заданием входного воздействия акселерометра поворачивают вокруг оси враще25 ния платформы в направлении совмещения его измерительной оси с вертикалью до положения, в котором выходной сигнал акселерометра является гармоникой с двойной частотой входноgp го воздействия, и относительно этого положения производят установку измерительной оси акселерометра на нормированный угол.