Способ определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра

 

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при контроле параметров прецизионных компенсационных акселерометров. Сущность: способ определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра включает в себя измерение его выходных сигналов при действии постоянного ускорения и смещении подвижной части. Выходные сигналы измеряют в трех положениях подвижной части. Одно из положений соответствует нулю датчика угла, а два других получают смещением подвижной части в двух противоположных направлениях от нулевого положения. Мультипликативную составляющую погрешности определяют по результатам всех измерений выходного сигнала акселерометра с учетом нестабильности нуля датчика угла. Технический результат: повышение точности определения. 1 ил.

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при контроле параметров прецизионных компенсационных акселерометров.

Известен способ измерения мультипликативной погрешности компенсационного акселерометра путем задания с помощью центрифуги различных ускорений, измерения выходных сигналов акселерометре при различных значениях ускорений, определения функциональной зависимости между выходными сигналами и задаваемыми ускорениями и оценки нелинейности этой зависимости (см. "Испытания акселерометров на прецизионной центрифуге". Перевод №02-75 "СГ", ГОНТИ, 6, 1975 г.).

Недостатками этого способа являются низкая точность и сложность определения нелинейности выходной характеристики акселерометра. Точность определения нелинейности зависит от точности задания испытательных ускорений, которая для современных центрифуг составляет 0,005%, при требовании к погрешности - не более 0,003%. Кроме того, установка акселерометров на центрифугу и снятие характеристик представляют собой достаточно сложные и трудоемкие операции, недопустимые при регулировке и испытаниях акселерометров в серийном производстве.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра путем измерения выходных сигналов при неизменном воздействии ускорения и смещении подвижной части (а.с. №1839934).

По этому способу устанавливают прибор осью чувствительности в направлении действия земного ускорения, измеряют выходные сигналы акселерометра в положении подвижной части, соответствующем нулю усилителя обратной связи и при смещении подвижной части в положение, соответствующее максимальному ускорению в полете. О величине мультипликативной погрешности судят по разности выходных сигналов.

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает отличие нулевого положения подвижной части при контроле мультипликативной погрешности от нулевого положения в условиях реального полета. В условиях предстартовой подготовки подвижную часть выставляют по нулю датчика угла. В общем случае зависимость выходного сигнала I компенсационного акселерометра от угла перемещения подвижной части ϕ является нелинейной функцией (см. чертеж), поэтому при наличии нестабильности нуля датчика угла, в частности, из-за его дрейфа, разность выходных сигналов ΔI ₁, определенная при одном нулевом положении (ϕ=0), не равна разности ΔI ₂, определенной для другого нулевого, положения (ϕ=-Δϕ ₁). Все это приводит к занижению истинной величины мультипликативной погрешности.

Целью настоящего изобретения является повышение точности определения мультипликативной погрешности.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра путем измерения выходных сигналов при неизменном воздействии ускорения и смещении подвижной части, выходные сигналы измеряют в трех положениях подвижной части, при этом одно из положений соответствует нулю датчика угла, два других получают смещением подвижной части в двух противоположных направлениях от нулевого положения и мультипликативную составляющую погрешности определяют по результатам всех измерений с учетом нестабильности нуля датчика угла.

Предлагаемый способ включает следующие операции:

1. Устанавливают прибор осью чувствительности в направлении действия земного тяготения, при этом подвижная часть находится в положении, соответствующем нулю датчика угла (ϕ=0);

2. Измеряют выходной сигнал I₀;

3. Отклоняют подвижную часть на угол Δϕ ₁;

4. Измеряют выходной сигнал I₁ ;

5. Вычисляют разность выходных сигналов ΔI ₁=I₁-I₀;

6. Перемещают подвижную часть в противоположную сторону в положение, соответствующее отклонению на угол -Δϕ ₁ от нулевого положения;

7. Измеряют выходной сигнал I₂;

8. Вычисляют разность выходных сигналов ΔI ₂=I₀-I₂;

9. Определяют нестабильность нуля датчика угла Δϕ ₂, например, путем записи дрейфа нуля датчика угла с момента подачи питающих напряжений;

10. Величину мультипликативной погрешности определяют исходя из значений ΔI ₁ и ΔI ₂ с учетом нестабильности нуля датчика угла Δϕ ₂, например, выбирая максимальную величину из величин, подсчитанных по формуле:

Предлагаемый способ дает возможность учесть составляющую погрешности, связанную с нестабильностью нуля датчика угла. В результате, предлагаемый способ более точно определяет мультипликативную составляющую погрешности компенсационного акселерометра, позволяет учитывать ее в процессе регулировки и более объективно судить о пригодности изделия. За базовый объект может быть принят способ определения мультипликативной составляющей погрешности, разработанный на предприятии, защищенный а.с. №1839934 от 21.04.1976 г. и являющийся прототипом предлагаемого способа.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение точности определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра в 1,5-2 раза по сравнению с базовым объектом.

Формула изобретения

Способ определения мультипликативной составляющей погрешности компенсационного акселерометра, заключающийся в измерении его выходных сигналов при действии постоянного ускорения и смещении подвижной части, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, выходные сигналы измеряют в трех положениях подвижной части, одно из которых соответствует нулю датчика угла, а два других получают смещением подвижной части в двух противоположных направлениях от нулевого положения, при этом мультипликативную составляющую погрешности определяют по результатам всех измерений выходного сигнала акселерометра с учетом нестабильности нуля датчика угла.

РИСУНКИ