提高加速度计校准精度的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种提高加速度计校准精度的方法，包括：使线加速度模拟转台上的随动台定位在零位，使线加速度模拟转台的输出加速度为预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值；使线加速度模拟转台上的随动台定位在180度，使线加速度模拟转台的输出加速度为所述预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值；根据公式获得所述加速度计在所述线加速度模拟转台上的安装位置误差。本发明还提供一种提高加速度计校准精度的装置，能消除加速度计的工作半径误差影响，提高校准精度。
【专利说明】提高加速度计校准精度的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及加速度计【技术领域】，特别是涉及一种提高加速度计校准精度的方法，以及一种提高加速度计校准精度的装置。
【背景技术】
[0002]加速度计在振动检测、动作识别、状态记录以及汽车安全气囊等方面有广泛应用。在加速度计的研制、生产和使用中，都需要对加速度计的性能进行校准。加速度计在±lg以内的各项性能指标，可利用重力场Ig翻滚试验进行测试，但测量范围局限于±Ig以内。
[0003]线加速度模拟转台可模拟产生标准动态加速度，如正弦加速度，而且，加速度的幅值由线加速度模拟转台的稳速台角速率和工作半径决定，加速度的频率由固定在稳速台圆形台面上的随动台的角速率决定，因此加速度的幅值和频率是相互独立的，可以实现大g值的正弦加速度。
[0004]利用线加速度模拟转台对加速度计的性能指标进行标定时，可能会影响校准精度的因素包括安装误差、转速以及动态半径等。其中，转速及动态半径的影响主要在线加速度模拟转台的设计及制造阶段进行考虑并采取相关措施进行修正。将加速度计安装到线加速度模拟转台上进行校准时，安装位置的误差，也就是工作半径误差，会影响校准的精度。目前普遍的安装方法主要是将加速度计安装到夹具上，然后将夹具固定在转台的安装位置，并通过手动的方法调整加速度计在转台上的位置。
[0005]完成测试后，直接通过一阶拟合或者其它方法，对数据进行处理获得加速度计的相关性能指标。
[0006]实际的安装无法避免安装误差，这对于加速度计的校准精度产生影响，而且由于各种型号的加速度计的外形及尺寸差别很大，安装夹具多数需要根据特定的加速度计外形及尺寸进行定制，因此，不同外形及大小的加速度计在安装时可能会产生不一致的工作半
径误差。
[0007]基于以上原因，加速度计安装时，安装误差是不可避免的，也就是说，测试所获得的数据中是含有工作半径误差所带来的误差项的，如果不考虑该误差项，直接通过一阶拟合或者其它方法计算加速度计的相关性能指标的话，就会影响指标测试的精确度。
【发明内容】
[0008]基于此，本发明提供一种提高加速度计校准精度的方法和装置，能消除校准过程中的工作半径误差影响，提高校准精度。
[0009]一种提高加速度计校准精度的方法，包括如下步骤:
[0010]使线加速度模拟转台上的随动台定位在零位，使线加速度模拟转台的输出加速度为预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值Utll, - ,Uml, - ,Unl ；其中，所述加速度计敏感轴的方向与线加速度模拟转台上的稳速台旋转时的离心加速度的方向相同；所述预设的多个加速度值为aQ, a^ao+Aa,..., am,..., an=a0+n Δ a, a0为预设的加速度初始值，Aa为预设的加速度步进值，η为大于或等于I的整数；
[0011]使线加速度模拟转台上的随动台定位在180度，使线加速度模拟转台的输出加速度为所述预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值Utl2,…，
[0012]根据如下任一公式获得所述加速度计在所述线加速度模拟转台上的安装位置误差；
【权利要求】
1.一种提高加速度计校准精度的方法，其特征在于，包括如下步骤: 使线加速度模拟转台上的随动台定位在零位，使线加速度模拟转台的输出加速度为预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值Utll, -,Uml,…，Unl;其中，所述加速度计敏感轴的方向与线加速度模拟转台上的稳速台旋转时的离心加速度的方向相同；所述预设的多个加速度值为aQ, a^ao+Aa,..., am,..., an=a0+n Δ a, a0为预设的加速度初始值，Aa为预设的加速度步进值，η为大于或等于I的整数； 使线加速度模拟转台上的随动台定位在180度，使线加速度模拟转台的输出加速度为所述预设的多个加速度值，获取固定在所述随动台上的加速度计的输出值Utl2, -,Um2,…，Un2; 根据如下任一公式获得所述加速度计在所述线加速度模拟转台上的安装位置误差；
2.根据权利要求1所述的提高加速度计校准精度的方法，其特征在于，还包括步骤: 根据所述安装位置误差，修正所述加速度计的静态标定参数和动态标定参数。
3.根据权利要求2所述的提高加速度计校准精度的方法，其特征在于，所述加速度计的静态标定参数和动态标定参数包括阈值、分辨率、非线性度、幅频特性和幅值线性度。
4.一种提高加速度计校准精度的装置，其特征在于，包括线加速度模拟转台、加速度计和误差校准系统，所述加速度计固定在所述线加速度模拟转台的随动台上； 所述误差校准系统包括: 第一获取模块，用于在所述线加速度模拟转台上的随动台定位在零位时，使线加速度模拟转台的输出加速度为预设的多个加速度值，获取所述加速度计输出值Utll, -,Uml,…，Unl ;其中，所述加速度计敏感轴的方向与线加速度模拟转台上的稳速台旋转时的离心加速度的方向相同；所述的多个加速度值为aQ, a^ag+Aa,..., am,..., an=a0+n Δ a, a0为预设的加速度初始值，Aa为预设的加速度步进值，η为大于或等于I的整数； 第二获取模块，用于在所述线加速度模拟转台上的随动台定位在180度时，使线加速度模拟转台的输出加速度为所述预设的多个加速度值，获取所述加速度计的输出值Utl2，…，TT...TT.um2，，un2， 误差获取模块，用于根据如下任一公式获得所述加速度计在所述线加速度模拟转台上的安装位置误差；
5.根据权利要求4所述的提高加速度计校准精度的装置，其特征在于，所述误差校准系统还包括误差修正模块，用于根据所述安装位置误差，修正所述加速度计的静态标定参数和动态标定参数。
6.根据权利要求5所述的提高加速度计校准精度的装置，其特征在于，所述加速度计的静态标定参数和动态标 定参数包括阈值、分辨率、非线性度、幅频特性和幅值线性度。
【文档编号】G01P21/00GK103884870SQ201410093969
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】黄钦文, 王蕴辉, 李向光 申请人:工业和信息化部电子第五研究所