GJB1037A-2004單軸擺式伺服線加速度計試驗(yàn)方法_第1頁
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文檔簡介

1、GJB1037A-2004單軸擺式伺服線加速度計試驗(yàn)方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單軸擺式伺服線加速度計試驗(yàn)的項(xiàng)目和方法.本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸.海.空.天等各種載體的慣性導(dǎo)航.慣性制導(dǎo)和調(diào)平系統(tǒng)中所使用的各種非陀螺單軸擺式伺服線加速度計(以下簡稱加速度計)的試驗(yàn).其他類型的加速度計如振梁加速度計.線位移加速度計.微機(jī)械加速度計等可參考使用.規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款.凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修改版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可以使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn).GJ

2、B151軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求。GJB152軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量。IEEEStd836-2001線加速度計精密離心機(jī)試驗(yàn)規(guī)范術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1艾倫方差A(yù)llanvariance表示一個時間上連續(xù)的數(shù)據(jù)系列其相鄰數(shù)據(jù)組對平均時間的平均方差。而術(shù)語“艾倫方差”更確切的叫法應(yīng)是“艾倫方差的平方根”。3.2功率譜密度PSD用來表示作為正負(fù)頻率函數(shù)的加速度計輸出噪聲的方差,以g2/Hz表示。通常用數(shù)據(jù)的快速博立葉轉(zhuǎn)換(FFT)整體的或頻率的幅值平方的平均值來計算。3.3自旋修正系數(shù)spincorrectioncoefficient當(dāng)加速度計繞平行于

3、輸入基準(zhǔn)軸且通過其角速度有效質(zhì)心作用有角速度時,加速度計輸出的偏值變化與角速度平方之間的比例系數(shù)。加速度計模型方程4.1加速度計基準(zhǔn)軸加速度計輸入基準(zhǔn)軸(IA),擺基準(zhǔn)軸(PA)和輸出基準(zhǔn)軸(0A)的方向用右手定則確定,如圖1所示。用矢量式可表示為:IAxPA=OA輸出基準(zhǔn)軸(OA)屮f輸入基準(zhǔn)軸(IA+擺基準(zhǔn)軸PA)i圖1加速度計的基準(zhǔn)軸模型方程加速度計的模型方程是表達(dá)加速度計的輸出E與沿加速度計基準(zhǔn)軸作用的加速度.角速度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式,見公式(1)(3):sign(a)+1+K12sign(a)i丿a-8a2i3ioppoa+Ka|a|+Ka2+Ka3+8ioqi+Kaa+Kipipo+

4、8ooospinipang.acceloaa+Kaa+Ka2+Ka2+Kco+KioiopopopppK二(J-J)-Pr/PspinipcK=J-Pr/Pang.acceloc式(1)(3)中:E加速度計輸出,輸出單位為伏特(V)、毫安(mA)、脈沖數(shù)每秒(S-1)等。K1標(biāo)度因數(shù),單位為伏特每重力加速度(V/g)、毫安每重力加速度(mA/g)、脈沖數(shù)/秒每重力加速度(S-i/g)等。K0偏值,單位為重力加速度(g)。K偏值不對稱性,單位為重力加速度(g)。oK1標(biāo)度因數(shù)不對稱性。a,a,a分別為沿IA,PA和OA軸作用的加速度,單位為重力加速度(g)。ip0l,a0、isign(a.)符號

5、函數(shù),為-1,aii0,a=0iK2二階非線性系數(shù),單位為重力加速度每平方重力加速度(g/g2)K3三階非線性系數(shù),單位為重力加速度每立方重力加速度(g/g3)輸入軸相對于輸入基準(zhǔn)軸IA繞輸出基準(zhǔn)軸OA的安裝誤差,單位為弧度(rad)8輸入軸相對于輸入基準(zhǔn)軸IA繞擺基準(zhǔn)軸PA的安裝誤差,單位為弧度(rad)pKKK交叉耦合系數(shù),單位為重力加速度每平方重力加速度(g/g2)ipiopoKK交叉軸非線性系數(shù),單位為重力加速度每立方重力加速度(g/g3)ppooK自旋修正系數(shù),單位為重力加速度每弧度每秒的平方spin(g/(rad/s)2)Ki叫加速度系數(shù),單位為重力加速度每弧度每秒的平方ang.a

6、ccel(g/(rad/s)2)ooo分別為沿IA.PA和OA軸作用的角速度分量,單位為弧度每秒(rad/s)ipoJ,J,J擺相對與支承中心的轉(zhuǎn)動慣量,單位為克厘米平方(gcm2)ipoP擺性等于擺的質(zhì)量乘以擺的質(zhì)心到支承中心的距離,單位為克厘米(gcm)R從支承中心到假設(shè)的輸入加速度在擺上的作用點(diǎn)之間的距離,單位為厘米(cm)噪聲和非模型化等誤差,單位為重力加速度(g)o4.3簡化模型方程簡化模型方程見公式(4):E=KK+a+Ka2+8a-8a10i2ioppo4.4進(jìn)一步簡化的模型方程進(jìn)一步簡化的模型方程公式(5):E=KK+a10i試驗(yàn)環(huán)境條件和試驗(yàn)設(shè)備5.1標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件標(biāo)準(zhǔn)大氣條件

7、正常試驗(yàn)條件如下:a)氣壓:試驗(yàn)場地的氣壓;B)環(huán)境溫度:15C35C;c)相對濕度:20%80%。5.1.1.2仲裁試驗(yàn)條件如下:a)氣壓:86kPa106kPa;B)環(huán)境溫度:23C2C;c)相對濕度:(505)%。5.1.2電磁環(huán)境試驗(yàn)場地應(yīng)有良好的接地裝置和次環(huán)境,具體要求按產(chǎn)品技術(shù)條件。5.1.3振動條件試驗(yàn)場地測試臺的基礎(chǔ)應(yīng)穩(wěn)定,振動小,具體要求按產(chǎn)品技術(shù)條件。5.1.4機(jī)械安裝條件加速度計測試夾具的安裝條件應(yīng)滿足以下要求:a)加速度計的三個基準(zhǔn)軸與安裝夾具的三個軸線之間的安裝誤差應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求B)測試夾具的安裝表面的粗糙度、安裝面之間、安裝面與其它設(shè)備(如分度頭、端齒盤

8、、離心機(jī)、振動臺等)的安裝面之間的垂直度和平行度應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。5.1.5工作溫度條件對于在規(guī)定溫度下工作的加速度計,應(yīng)考慮如下的工作溫度條件:a)加速度計應(yīng)達(dá)到熱平衡b)工作溫度的波動范圍和溫度梯度應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。5.1.6電氣連接接地、試驗(yàn)點(diǎn)、電路保護(hù)、引線長度和屏蔽等電氣連接按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定進(jìn)行。5.2試驗(yàn)設(shè)備5.2.1一般要求試驗(yàn)設(shè)備和儀器的精度必需高于被測加速度計的精度。若用兩者的系統(tǒng)誤差進(jìn)行比較,前者的誤差應(yīng)比后者小一個數(shù)量級以上;若用兩者的隨機(jī)誤差進(jìn)行比較,前者誤差應(yīng)小于后者三分之一。測試設(shè)備的帶寬應(yīng)滿足測試所需的頻譜范圍。所用的試驗(yàn)設(shè)備、儀器均應(yīng)經(jīng)計量部門

9、檢定合格,并在有效期內(nèi)使用。試驗(yàn)所用的全部計算機(jī)軟件應(yīng)經(jīng)驗(yàn)證合格、可靠和實(shí)用,并有合乎規(guī)范的使用手冊。5.2.2試驗(yàn)設(shè)備和儀器所用的試驗(yàn)設(shè)備、儀器主要包括如下通用和專用設(shè)備:各種交、流電源;加速度計專用測試儀、安裝夾具;測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);電壓表、電流表、兆歐表、抗電試驗(yàn)器、示波器、頻率計、頻譜分析儀等;精密分度裝置(端齒盤、分度頭、自動轉(zhuǎn)臺等);水準(zhǔn)儀或準(zhǔn)直儀;振動和沖擊設(shè)備;離心機(jī);速率轉(zhuǎn)臺;環(huán)境試驗(yàn)箱;產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的其他儀器和設(shè)備。試驗(yàn)方法6.1試驗(yàn)狀態(tài)6.1.1非工作條件試驗(yàn)非工作條件試驗(yàn)如下:初特別說明外,所有的試驗(yàn)條件應(yīng)滿足5.1的要求;在不進(jìn)行試驗(yàn)時,加速度計應(yīng)置于減振包裝內(nèi)或

10、固定夾具上,避免意外的機(jī)械損壞;注意避免因加速度計引出點(diǎn)之間的短路而造成的意外損壞。6.1.2工作條件試驗(yàn)6.1.2.1電氣連接電氣連接應(yīng)按加速度計的產(chǎn)品技術(shù)條件進(jìn)行電氣連接。OA軸水平翻滾試驗(yàn)(擺態(tài)試驗(yàn))OA軸水平翻滾試驗(yàn)狀態(tài)(擺態(tài)試驗(yàn))如下:除特別說明外,所有試驗(yàn)條件應(yīng)滿足5.1的要求。將分度頭置于00時,加速度計的輸入基準(zhǔn)軸與水平面的夾角應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求,輸出基準(zhǔn)軸平行于旋轉(zhuǎn)軸,擺基準(zhǔn)軸垂直向下。當(dāng)分度頭旋轉(zhuǎn)至900時,輸入基準(zhǔn)軸正方向垂直向上。試驗(yàn)之前加速度計及安裝夾具應(yīng)達(dá)到熱平衡。PA軸水平翻滾試驗(yàn)(門態(tài)試驗(yàn))PA軸水平翻滾試驗(yàn)狀態(tài)(門態(tài)試驗(yàn))如下:a)除特別說明外,所有試驗(yàn)

11、條件應(yīng)滿足5.1的要求。將分度頭置于00時,加速度計的輸入基準(zhǔn)軸與水平面的夾角應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的要求,輸出基準(zhǔn)軸垂直向下,擺基準(zhǔn)軸平行于旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)分度頭旋轉(zhuǎn)至900時,輸入基準(zhǔn)軸正方向垂直向上。試驗(yàn)之前加速度計及安裝夾具應(yīng)達(dá)到熱平衡。6.2一般試驗(yàn)6.2.1外觀檢查按加速度計的設(shè)計圖樣要求,檢查標(biāo)記、外觀質(zhì)量、尺寸等。6.2.2質(zhì)量按加速度計的設(shè)計圖樣要求,稱量加速度計的質(zhì)量。阻抗目的檢測加速度計電路間的阻抗。6.2.3.2試驗(yàn)設(shè)備按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的阻抗電阻測量設(shè)備。6.2.3.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)條件按6.1.1.6.2.3.4試驗(yàn)方法加速度計處于非工作狀態(tài),按產(chǎn)品技術(shù)條件的要求,測量其規(guī)

12、定點(diǎn)的阻抗和電阻。6.2.4絕緣電阻目的檢測加速度計的獨(dú)立電路間以及獨(dú)立電路與外殼間的絕緣電阻。6.2.4.2試驗(yàn)設(shè)備按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的兆歐表。6.2.4.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.1.6.2.4.4試驗(yàn)方法加速度計處于非工作狀,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的要求,測量其規(guī)定點(diǎn)的絕緣電阻。6.2.5絕緣介電強(qiáng)度目的通過檢測加速度計獨(dú)立電路間以及獨(dú)立電路與外殼間的泄漏電流,確定工作電壓范圍內(nèi)以及由于電源通斷、電源電壓浪涌等原因造成超出工作電壓的范圍的情況下加速度計的電路能否正常工作。6.2.5.2試驗(yàn)設(shè)備按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的抗電試驗(yàn)器。6.2.5.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.1。6.2.5.4試驗(yàn)方法

13、加速度計處于非工作狀態(tài),按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的測量點(diǎn)和電壓值及電壓變化率,將試驗(yàn)電壓從零均勻地上升到規(guī)定電壓值,保持規(guī)定的時間,隨后按規(guī)定的電壓變化率降至零。試驗(yàn)期間應(yīng)無擊穿、跳火花或電暈現(xiàn)象發(fā)生,泄漏電流應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。此試驗(yàn)不宜重復(fù)進(jìn)行,必需重復(fù)時,試驗(yàn)電壓應(yīng)降為前次試驗(yàn)電壓的80%。6.2.6密封性目的檢測加速度計的密封性。6.2.6.2試驗(yàn)設(shè)備充液加速度計包括雙目顯微鏡、真空室等。充氣加速度計包括檢漏儀或浸泡液體(按產(chǎn)品技術(shù)條件)、真空室等。6.2.6.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.1.6.2.6.4試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)充液加速度計:將加速度計表面清洗干凈后,置于真空室內(nèi)抽真空至規(guī)定

14、氣壓,在規(guī)定溫度下,經(jīng)過規(guī)定的時間后將其取出,用顯微鏡檢測有無漏液;b)充氣加速度計:將加速度計放入真空室內(nèi)抽真空至規(guī)定氣壓,保持規(guī)定的時間,在規(guī)定溫度下,用檢漏儀檢測氣體的泄漏;或?qū)⒓铀俣扔嫹湃虢菀褐腥缓笤俜湃胝婵帐覂?nèi)抽真空至規(guī)定氣壓,保持規(guī)定的時間,在規(guī)定溫度下,觀察有無氣泡溢出,注意區(qū)分氣泡是由漏氣產(chǎn)生還是因外表吸附氣體所引起的。6.2.7磁泄漏目的確定加速度計附近的漏磁場。6.2.7.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括磁場檢測儀器、無磁安裝夾具。6.2.7.3試驗(yàn)狀態(tài)將無磁安裝夾具安裝與固定基座上,在不安裝加速度計的情況下測試安裝夾具附近的磁場。之后安裝加速度計。6.2.7.4試驗(yàn)方法加速度計不

15、通電,按規(guī)定測試加速度計附近的漏磁強(qiáng)度。之后給加速度計通電,按規(guī)定測試加速度計附近的漏磁強(qiáng)度。6.2.7.5試驗(yàn)結(jié)果加速度計非工作狀態(tài)的磁泄漏等于加速度計不通電時測得的最大漏磁場強(qiáng)度減去不安裝加速度計的情況下的磁場強(qiáng)度。加速度計工作狀態(tài)的磁泄漏等于加速度計通電工作時測得的最大漏磁場強(qiáng)度減去不安裝加速度計的情況下的磁場強(qiáng)度。6.3工作性能測試測試加速度計的工作性能。6.3.1功能性檢測目的檢測加速度計的各種功能性參數(shù)。6.3.1.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭、安裝夾具、加速度計工作和測試所需的測試儀器。6.3.1.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行

16、。6.3.1.4試驗(yàn)方法按照產(chǎn)品技術(shù)條件檢測加速度計的各項(xiàng)功能性參數(shù)(如傳感器電零位、傳感器的相位和極性、力矩器極性、自檢測力矩器極性、自檢測功能、輸入電流、輸出信號波形等)。6.3.2噪聲目的確定加速度計輸出信號中的噪聲特點(diǎn)。6.3.2.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、及速度及工作和測試所需的測試儀器,頻譜分析儀等。6.3.2.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。并應(yīng)使試驗(yàn)地基環(huán)境振動等背景噪聲減至最小。6.3.2.4試驗(yàn)方法在加速度計信號讀出電阻兩端不接濾波裝置,測量加速度計信號中的交流分量,并同時用示波器進(jìn)行監(jiān)測。轉(zhuǎn)動分度頭,改變輸

17、入加速度,測量輸出信號中的交流分量。如果噪聲特性是通過計算其功率譜密度值PSD、艾倫方差或偏離其平均輸出的均方根有效值進(jìn)行的,則測試時加速度計輸入基準(zhǔn)軸IA因取垂直方向,并采用頻譜分析儀進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集和快速博立葉變換(FFT)分析,或用較慢的采樣速率在較長的時間跨度上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。6.3.2.5試驗(yàn)結(jié)果加速度計輸出信號中的噪聲常用交流分量的有效值來表示,或用功率譜噪聲密度值PSD、艾倫方差表示。6.3.3靜態(tài)多點(diǎn)試驗(yàn)?zāi)康脑谥亓鰞?nèi)進(jìn)行多點(diǎn)翻滾測試以分離出加速度計模型方程的各項(xiàng)系數(shù)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所用的儀器等。6.3.3.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.

18、1、6.1.2.2和6.1.2.3進(jìn)行。6.3.3.4試驗(yàn)方法按擺態(tài)和門態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)。如果擺態(tài)測試和門態(tài)測試的數(shù)據(jù)一致性好,或根據(jù)實(shí)際使用安裝狀態(tài),則可以簡化只作其中一種安裝狀態(tài)的測試,方法如下。:a)將分度頭按順時針方向旋轉(zhuǎn),取等角增量0=36Oo/n,在n個角度位置上進(jìn)行測試,各n轉(zhuǎn)角0為:0。、0、20、k0、(n-1)0。nnnn在每一角位置上按產(chǎn)品技術(shù)條件要求連續(xù)測量多組加速度計的輸出值E;b)接著,將分度頭按順時針方向旋轉(zhuǎn)到3600,然后再逆時針方向旋轉(zhuǎn)分度頭,按角度遞減順序,重復(fù)上述n個角度位置的測試。6.3.3.5試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理如下:a)分別計算分度頭順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針時各

19、位置輸出值的平均值;b)參照附錄A進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分離出模型方程系數(shù)的最佳估計值,各系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和擬合誤差;c)一般狀況下,兩種安裝狀態(tài)下分離的系數(shù)應(yīng)無明顯差異。取兩種狀態(tài)下的平均值作為該系數(shù)的最佳估計值;d)求得滯環(huán)誤差H=AE/K(6)式中:H滯環(huán)誤差;E測試數(shù)據(jù)中順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出平均值之差的最大值。以上計算的滯環(huán)誤差中包括時間漂移誤差和溫度漂移誤差在內(nèi),應(yīng)盡量避免。如某一位置上的飄逸較大,可以單獨(dú)在該位置上進(jìn)行順時針和逆時針旋轉(zhuǎn),再求出滯環(huán)誤差。對于在低加速度環(huán)境下使用的加速度計,可在精密離心機(jī)上進(jìn)行小加速度翻滾試驗(yàn)分離其系數(shù)。對于在高加速度環(huán)境下使用的加速度計,應(yīng)在精密離心機(jī)上

20、進(jìn)行高加速度翻滾試驗(yàn)分離其系數(shù)。本翻滾試驗(yàn)是在正負(fù)一個重力加速度的重力場內(nèi)進(jìn)行的多點(diǎn)翻滾測試,其系數(shù)分離的精度,特別是高階系數(shù)的分離精度受局限。6.3.4四點(diǎn)翻滾試驗(yàn)?zāi)康拇_定加速度計的偏值K、標(biāo)度因數(shù)K、二階非線性系數(shù)K、輸入軸安裝誤差&和&。0120p試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.3.4.4試驗(yàn)方法將分度頭按順時針方向旋轉(zhuǎn),依次使轉(zhuǎn)角在0、90、180、270四個位置上,按產(chǎn)品技術(shù)條件要求連續(xù)測量多組加速度計的輸出值E。;接著,將分度頭按順時針方向旋轉(zhuǎn)到360,然后再

21、逆時針方向旋轉(zhuǎn)分度頭,使其轉(zhuǎn)角分別在270、180、90、0四各位置上,按產(chǎn)品技術(shù)條件要求測量多組加速度計的輸出值E。6.3.4.5試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果如下:a)分別計算分度頭順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時個位置輸出值的平均值;b)計算公式(7)-(11):(7)(8)E-ETOC o 1-5 h z902702gE+E=01802K1-E+E-E+EK=090180270(9)22Kg21E-E1800(10)2K1E-E0180(11)2K1式中:E、E、E、E分別為0、90、180、270位置順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)的總平均值。090180270按上述方法求取的標(biāo)度因數(shù)K1中包含三階非線性系數(shù)屯的影響。按上述方

22、法求取的K2為一個重力加速度重力場內(nèi)的二階非線性系數(shù),如在高重力加速度下使用應(yīng)進(jìn)行精密離心機(jī)試驗(yàn)。&、&分別按6.1.2.2(擺態(tài)試驗(yàn))和按6.1.2.3(門態(tài)試驗(yàn))安裝狀態(tài)下的測試數(shù)0p據(jù)求得的安裝誤差角。6.3.5兩點(diǎn)法試驗(yàn)?zāi)康拇_定加速度計的偏值K。、標(biāo)度因數(shù)屯。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。試驗(yàn)方法將分度頭轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)到90位置上,按產(chǎn)品技術(shù)條件要求連續(xù)測量多組加速度計輸出值E90;接著,將分度頭旋轉(zhuǎn)至270位置上,按產(chǎn)品技術(shù)條件要求連續(xù)測量多組加速度計輸出90值E270

23、。6.3.5.5試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)測試值,按公示(12)計算偏值K。(12)E+E=902702K1標(biāo)度因數(shù)的計算公式(7)。按上述兩點(diǎn)法求取的偏值K。、標(biāo)度因數(shù)K1中分別含有屯、K3等系數(shù)在內(nèi)。6.3.6閾值、分辨率和死區(qū)目的確定在不同加速度輸入時,在給定的加速度輸入增量的條件下,加速度計的輸出能否大于按標(biāo)定的標(biāo)度因數(shù)計算的變化量的50%。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需要的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。注意在旋轉(zhuǎn)分度頭時應(yīng)平穩(wěn)緩慢。試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)閾值1)將分度頭轉(zhuǎn)到8=0(零g),測量加速度計的輸

24、出值;2)計算和要求的閾值相對應(yīng)的角度增量;3)將分度頭的位置轉(zhuǎn)至+A0,測量加速度的輸出值,然后回到0位置,測量加速度計的輸出值。4)將分度頭的位置轉(zhuǎn)至-A0,測量加速度的輸出值,然后回到0位置,測量加速度計的輸出值。5)重復(fù)3)、4)三次;6)如需要精確計算加速度的閾值時,可將逐漸減小進(jìn)行測試。b)分辨率1)轉(zhuǎn)動分度頭,使輸入加速度值不為零(推薦小于等于0.5個重力加速度),測量加速度計的輸出值。2)計算與要求的分辨率相對應(yīng)的角增量e。3)將分度頭位置按相應(yīng)的A0轉(zhuǎn)到,測量加速度的輸出值。共遞增測試3次以上,測量各次的輸出值。c)死區(qū):1)對于數(shù)字量輸出加速度計,轉(zhuǎn)動分度頭,使其處于“零輸

25、出”附近;2)計算和死區(qū)大小相對應(yīng)的角度增量8;3)以角度增量A0逐步轉(zhuǎn)動分度頭,測量加速度的輸出,分度頭轉(zhuǎn)動的方向應(yīng)使加速度計的輸出改變極性。試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果如下:a)計算加速度計增量a:i首先計算對應(yīng)于每個角度增量厶8的加速度增量a見公式(13)iAa二g-sin+A0)sin0(13)iii式中:a加速度增量,單位為重力加速度(g);i8分度頭起始轉(zhuǎn)角,單位為弧度(rad);i(16)8相對于起始角度8的角度增量A0,單位為弧度(rad)。ib)加速度計的理想輸出增量E見公式(14):E=KXAa(14)1ic)計算每一角增量位置加速度計輸出增量的平均值E;Pd)比較實(shí)際輸出增量的平均值

26、E和理想輸出量E之比,當(dāng)PAEPxlOO%50%AE則其閾值、分辨率或其死區(qū)即為合格。對于為給定閾值、分辨率或其死區(qū)的加速度計,可按上述方法逐步遞增或遞減a求取i其參數(shù)的大小。加熱時間目的確定加速度計在規(guī)定的環(huán)境下通電后能夠進(jìn)入穩(wěn)態(tài)輸出值的某一范圍時所需要的時間。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計動作和測試所需要的儀器及環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備等6.3.7.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。試驗(yàn)方法將分度頭轉(zhuǎn)至0或90位置;將加速度計周圍的溫度升至規(guī)定溫度,并達(dá)到熱平衡;加速度計通電,測量加速度計輸出隨時間的變化,直到輸出數(shù)值穩(wěn)定到所要求的范圍

27、為止試驗(yàn)結(jié)果從加速度計通電到輸出進(jìn)入規(guī)定的穩(wěn)態(tài)輸出值的某一范圍的時間即為加溫時間。短期穩(wěn)定性目的確定加速度計的偏值K。、標(biāo)度因數(shù)K1在短期通電過程中的穩(wěn)定性。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具,加速度計工作和測試所需的儀器等。6.3.8.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)在加速度計通電穩(wěn)定后,按6.3.4進(jìn)行四點(diǎn)翻滾測試;b)加速度計不斷電,每隔規(guī)定的時間重復(fù)a),重復(fù)次數(shù)按產(chǎn)品技術(shù)條件確定。試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)n次測試值分別計算各次的系數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求。偏值K。的計算方法見公式(15)(16):K

28、oiK=(15)onK偏值的平均值,單位為重力加速度(g);1K.第i次測試所得偏值,單位為重力加速度(g);0in測試次數(shù);偏值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,單位為重力加速度(g)。K0標(biāo)度因數(shù)K勺計算方法見公式(17)(18):K1iTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark237 o Current Document K=(17)1n:(K-K)21i1b/K/K( HYPERLINK l bookmark79 o Current Document k1in一1i式中:K標(biāo)度因數(shù)的平均值,單位為伏特每重力加速度(v/g);1K第i次測試所得標(biāo)度因數(shù),單位為伏特每重力加速度(V/g

29、)等;1ib/K標(biāo)度因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。K116.3.90g/1g穩(wěn)定性目的確定加速度計在輸入加速度計為0g/1g時,在一次通電的情況下,其輸出值的穩(wěn)定性。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。試驗(yàn)方法使加速度計的輸入軸處于水平或垂直狀態(tài),輸入加速度為0g/1g;在加速度計通電穩(wěn)定后,開始測試輸出,取等間隔時間進(jìn)行測試,測試時間不少于3h,至少取12組數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)全部測試值分別計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求。6.3.10長期穩(wěn)定性6.3.10.1目的確定加速度計的偏

30、值K。、標(biāo)度因數(shù)K1在長期通電過程中的穩(wěn)定性。6.3.10.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。6.3.10.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.3.10.4試驗(yàn)方法加速度計按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定時間連續(xù)通電工作,按6.3.4進(jìn)行四點(diǎn)翻滾試驗(yàn)。試驗(yàn)間隔時間和試驗(yàn)次數(shù)按產(chǎn)品技術(shù)條件確定。6.3.10.5試驗(yàn)結(jié)果用最小二乘法對各次測試的偏值、標(biāo)度因數(shù)的數(shù)值進(jìn)行最佳線性擬合。確定測試值相對于最佳擬合直線的標(biāo)準(zhǔn)偏差,以及擬合直線的斜率。應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求。6.3.11重復(fù)性目的確定加速度計在斷電冷卻后再次通電工作的

31、偏值K。、標(biāo)度因數(shù)K勺重復(fù)性。根據(jù)重復(fù)性測試周期的長短,可分為短期重復(fù)性和長期長期重復(fù)性。6.3.11.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。6.3.11.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.3.11.4試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)在加速度計通電穩(wěn)定后,按6.3.4進(jìn)行四點(diǎn)翻滾試驗(yàn);b)加速度計斷電,間隔一段時間后再通電按a)測試,間隔時間按產(chǎn)品技術(shù)條件;c)重讀a)和b),重復(fù)次數(shù)按產(chǎn)品技術(shù)條件。試驗(yàn)結(jié)果分別計算各次試驗(yàn)的偏值、標(biāo)度因數(shù)等系數(shù),再計算各系數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。6.3.12通斷電滯后誤差目的確定

32、加速度計通斷電后擺從任意限制器位置移動至工作零位時的滯后。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.3.12.4試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)將分度頭轉(zhuǎn)至0,啟動加速度計;b)將分度頭轉(zhuǎn)至90按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定切斷加速度計電源若干秒(一般為30秒),然后重新接通電源。c)將分度頭轉(zhuǎn)至0,測量加速度計的輸出Eoi;d)將分度頭轉(zhuǎn)至270,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定切斷加速度計電源若干秒(一般為30秒),然后重新接通電源。e)將分度頭轉(zhuǎn)至0,測量加速度計的輸出E02。試驗(yàn)結(jié)果按下式計算通斷電滯后誤

33、差Hy見公式(19),K1可使用6.3.3或6.3.4的試驗(yàn)結(jié)果:(19)E-E=0102K1式中:H通斷電滯后誤差,單位為重力加速度(g)oy也可按正負(fù)一個重力加速度通斷電輸出的差值來計算通斷電滯后誤差;亦可按類似于磁滯回線的方法繪制出其輸出的滯環(huán)回線。6.3.13靈敏度目的確定加速度計的偏值、標(biāo)度因數(shù)屯、等參數(shù)在下列條件改變時引起的變化量。這些條件可包括:a)輸入激勵電壓;b)輸入激勵頻率;c)工作溫度;d)溫度梯度;e)溫度變化速率;f)外磁場:g)大氣壓力;h)產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的其它外界條件。6.3.13.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、改變正常條

34、件所需的儀器、設(shè)備等。6.3.13.3試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.3.13.4試驗(yàn)方法在其他條件都相同的情況下,改變6.3.13.1中的某個條件,方法按產(chǎn)品技術(shù)條件,測試加速度計的輸出,計算偏值和標(biāo)度因數(shù)的敏感度。6.3.13.5試驗(yàn)結(jié)果按產(chǎn)品技術(shù)條件加速出加速度計各參數(shù)的靈敏度。6.3.14電磁兼容試驗(yàn)?zāi)康臏y定加速度計在各種電磁干擾環(huán)境下的電磁兼容性。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括加速度計工作和測試所需的儀器和按GJB152規(guī)定的儀器設(shè)備。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2和GJB152及產(chǎn)品技術(shù)條件進(jìn)行。試驗(yàn)方法按GJB151、GJB152及產(chǎn)品技術(shù)條件要

35、求進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果確定加速度計是否滿足GJB151、GJB152及產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。6.3.15溫度模型和溫度滯環(huán)目的建立加速度計各系數(shù)的溫度模型,確定模型殘差和溫度循環(huán)時的溫度滯環(huán)。5.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、溫控試驗(yàn)箱等。試驗(yàn)狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。加速度計應(yīng)處于溫控試驗(yàn)箱內(nèi)。試驗(yàn)方法按產(chǎn)品技術(shù)條件要求,在加速度計工作的溫度范圍(T土nATC)內(nèi),按下列次序連續(xù)改變環(huán)境溫度:T,T+AT,T+(n-l)AT,T+nAT,T+(n-l),+AT,T,T-AT,,T-(n-l)AT,T-nA

36、T,T-(n-l)AT,:T-AT,T在每一溫度點(diǎn)上穩(wěn)定后,按6.3.4進(jìn)行四點(diǎn)翻滾試驗(yàn),得到此時加速度的偏值、標(biāo)度因數(shù)、按安裝誤差。6.3.15.5試驗(yàn)結(jié)果對加速度的偏值、標(biāo)度因數(shù)、按安裝誤差等參數(shù)在各溫度點(diǎn)上的數(shù)值相對于溫度進(jìn)行最小二乘法多項(xiàng)式擬合,計算擬合殘差(即實(shí)際值和擬合值之差)。如進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn),可以求出各溫度點(diǎn)的滯環(huán)。6.3.16旋轉(zhuǎn)標(biāo)定目的標(biāo)定在高速率旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下加速度計模型方程中的自旋修正系數(shù)(或角速度靈敏度)和叫加速度系數(shù)。本試驗(yàn)通常只在產(chǎn)品設(shè)計階段進(jìn)行。6.3.16.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備如下:a)單軸(或多軸)速率轉(zhuǎn)臺(單軸臺測試時需要將加速度計重新安裝);b)速率轉(zhuǎn)臺專用

37、安裝夾具;c)加速度計工作和測試所需的儀器。6.3.16.3試驗(yàn)狀態(tài)將加速度計按裝于專用夾具上,以加速度計分別繞IA、PA、OA軸或繞其角平分線方向轉(zhuǎn)動。試驗(yàn)方法按下了順序繞IA、PA、OA軸和其角平分線方向轉(zhuǎn)動。角加速度(x)和角速度(y)可以取多點(diǎn),最大值按產(chǎn)品技術(shù)條件要求,時間T2按產(chǎn)品技術(shù)條件:a)靜態(tài)測試,時間按產(chǎn)品技術(shù)條件;b)以角加速度為+x轉(zhuǎn)動秒;c)以角速度為+y(+y=x片)轉(zhuǎn)動T?秒;d)角加速度為-x轉(zhuǎn)動2,秒;e)以角速度為-y(-y=-xT1)轉(zhuǎn)動T2秒;f)以角加速度為+x轉(zhuǎn)動秒;g)靜態(tài)測試,時間按產(chǎn)品技術(shù)條件。記錄轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角、速率和被測儀表輸出,以及其它有關(guān)參數(shù)

38、如溫度以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速率等。試驗(yàn)結(jié)果利用轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動和時間的關(guān)系以及由其它標(biāo)定試驗(yàn)得到的標(biāo)定因數(shù)和非線性系數(shù),根據(jù)加速度計的輸出可以計算用出加速度計的自旋修正系數(shù)K和偏值、安裝誤差以及擺的質(zhì)心spin到轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動中心間的擺長坐標(biāo)??刹捎米钚《朔ü烙嫽蚩柭鼮V波估計。6.3.17輸入量程和過載離心機(jī)試驗(yàn)?zāi)康拇_定加速度計輸入加速度計量程和耐過載能力。6.3.17.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、功能性離心機(jī)等。6.3.17.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1;b)加速度計通過安裝夾具固定在離心機(jī)轉(zhuǎn)臂上:正向輸入,加速度計是輸入基準(zhǔn)軸沿旋轉(zhuǎn)半徑并指向離心

39、機(jī)旋轉(zhuǎn)軸;反向輸入,即加速度計輸入基準(zhǔn)軸沿旋轉(zhuǎn)半徑并背向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸;c)確定離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸至加速度計檢測質(zhì)量質(zhì)心的半徑。6.3.17.4試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)啟動離心機(jī),按產(chǎn)品技術(shù)條件要求增大輸入加速度至規(guī)定值(包括最大輸入量程和過載);b)在產(chǎn)品技術(shù)條件的要求的各輸入加速度點(diǎn)上測試加速度計的輸出,觀察輸出波形;c)改變安裝方向,以改變加速度輸入方向,重復(fù)a)、b)o6.3.17.5試驗(yàn)結(jié)果繪制出加速度計的輸出和輸入加速度的關(guān)系曲線。6.3.18精密離心試驗(yàn)?zāi)康拇_定加速度模型方程中的非線性系數(shù)K、K、K等。23oq試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括安裝架夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、精密離心機(jī)等。

40、試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般測試狀態(tài)按6.1;b)加速度計通過安裝夾具固定在離心機(jī)轉(zhuǎn)臂上:c)“門”狀態(tài)安裝時:正向輸入,加速度計是輸入基準(zhǔn)軸沿旋轉(zhuǎn)半徑并指向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸,擺基準(zhǔn)軸在水平面內(nèi),輸出基準(zhǔn)軸垂直向下;反向輸入,即加速度計輸入基準(zhǔn)軸沿旋轉(zhuǎn)半徑并背向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸,擺基準(zhǔn)軸在水平面內(nèi),輸出基準(zhǔn)軸垂直向下,安裝誤差應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求。;d)“擺”狀態(tài)安裝時:正向輸入,加速度計是輸入基準(zhǔn)軸沿離心機(jī)轉(zhuǎn)臂并指向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸,擺基準(zhǔn)軸垂直向下,輸入基準(zhǔn)軸在水平面內(nèi);反向輸入,即加速度計輸入基準(zhǔn)軸沿離心機(jī)轉(zhuǎn)臂并背向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸,擺基準(zhǔn)軸垂直向下,輸出基準(zhǔn)軸在水平面內(nèi)。安裝誤差應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件

41、要求。6.3.18.4試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法如下:a)通過測量和計算或通過在離心機(jī)上的輸出等于重力場一個重力加速度時輸出的辦法確定加速度計檢測質(zhì)量質(zhì)心至離心機(jī)轉(zhuǎn)軸中心之間的距離;b)啟動離心機(jī),使作用在加速度計檢測質(zhì)量上的等效加速度從一個重力加速度開始至最大輸入加速度之間基本等間隔地選擇若干個(一般不少于8個)試驗(yàn)加速度值。輸入加速度有小到大。然后由大到小。同時記錄離心機(jī)向心加速度和加速度計的輸出值;c)改變安裝方向?yàn)榉聪蜉斎霠顟B(tài),重復(fù)a)、b)o6.3.18.5試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)加速度計各輸入加速度值與相對輸出值,用最小二乘法對各次測試數(shù)據(jù)進(jìn)行系數(shù)分離,可求得K、K、K的最佳估計值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和擬合誤差。

42、23oq分離交叉耦合系數(shù)K、K、K和交叉軸非線性系數(shù)K、K等可改變坐標(biāo)軸在離心機(jī)轉(zhuǎn)ipiopoppoo臂上的安裝方向,并保證檢測質(zhì)量質(zhì)心至離心機(jī)轉(zhuǎn)軸中心的距離不變,進(jìn)行大加速度下的翻滾試驗(yàn),具體方法見IEEEStd836-2001線加速度計精密離心機(jī)試驗(yàn)規(guī)范。6.3.19階躍響應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^點(diǎn)模擬的方法測定加速度計伺服系統(tǒng)在階躍電信號輸入情況下的超調(diào)量、震蕩次數(shù)和過度過程時間等有關(guān)動態(tài)指標(biāo)。6.3.19.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、低頻信號發(fā)生器、示波器等。6.3.19.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1;b)加速度計試驗(yàn)連接如圖2;BC伺服電路

43、限流電阻讀出電阻傳檢測力廠感質(zhì)量袒器器(卩夾在A-B端之間的懸浮試驗(yàn)信號電壓;i卩從B-C端測量的加速度計輸出信號;0Rt力矩器繞組電阻圖2加速度計動態(tài)特性測試的電氣連接試驗(yàn)方法調(diào)整低頻信號發(fā)生器輸出的階躍信號的幅值大小。調(diào)整示波器旋鈕處于適當(dāng)位置,以使示波器上出現(xiàn)高度和寬度適當(dāng)?shù)碾A躍相應(yīng)曲線。從示波器的讀出超調(diào)量、振蕩次數(shù)和過度過程時間(在穩(wěn)態(tài)值5%以內(nèi))。改變加速度計的輸入加速度,觀察并記錄階躍響應(yīng)曲線有無顯著變化。試驗(yàn)結(jié)果將測試值與產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定值比較,確定加速度計的動態(tài)指標(biāo)是否滿足要求。6.3.20電模擬法開環(huán)頻率特性試驗(yàn)?zāi)康挠秒娔M法測定加速度計的開環(huán)頻率響應(yīng)。6.3.20.2試

44、驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭安裝夾具、頻率響應(yīng)分析儀、信號發(fā)生器、數(shù)字電壓表等。6.3.20.3試驗(yàn)狀態(tài)加速度計的安裝按6.1.2.1和6.1.2.2或6.1.2.3進(jìn)行。在加速度計伺服回路的適當(dāng)位置斷開回路。6.3.20.4試驗(yàn)方法在如圖2所示的A點(diǎn)和C點(diǎn)之間加入正弦激勵信號,信號頻率變化范圍按產(chǎn)品技術(shù)條件定。測量電阻R兩端電壓和解調(diào)器輸出端電壓以及兩者間的相位。6.3.20.5試驗(yàn)結(jié)果計算解調(diào)器輸出電壓R兩端測得的輸入電壓分貝比值,繪制出幅頻特性和相頻特性。電模擬法閉環(huán)頻率特性試驗(yàn)?zāi)康挠秒娔M法測定加速度計系統(tǒng)的閉環(huán)頻率響應(yīng)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、頻率響應(yīng)分析儀、信號發(fā)生器、數(shù)

45、字電壓表、示波器等。6.3.21.3試驗(yàn)狀態(tài)加速度計的安裝按6.1.2.1和6.1.2.2(或按6.1.2.1和6.1.2.2)進(jìn)行。6.3.21.4試驗(yàn)方法如圖2所示的A和B點(diǎn)間加入正弦激勵信號,信號的幅值保持不變,頻率由低頻到高頻逐步提高,信號的頻率變化范圍按產(chǎn)品技術(shù)條件定,測量各試驗(yàn)點(diǎn)的頻率、電阻R兩端輸出信號的幅值和相位。6.3.21.5試驗(yàn)結(jié)果計算輸出電壓和輸入電壓分貝比值,繪制出加速度計的幅頻特性和相頻特性,得到諧振頻率K、諧振峰高M(jìn)、和系統(tǒng)帶寬f(3dB)。0pb機(jī)械振動法頻率響應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康挠脵C(jī)械振動的方法確定加速度計的頻率特性。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括安裝夾具、加速度計工作和測試所需

46、的儀器、頻譜分析儀、示波器、數(shù)字電壓表、精密線振動臺等。6.3.22.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1;b)將加速度計通過安裝夾具固定在振動臺上,加速度計輸入軸與振動加速度輸入方向一致。在試驗(yàn)前加速度應(yīng)達(dá)到熱平衡。試驗(yàn)方法按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的振動參數(shù)進(jìn)行振動試驗(yàn),用電壓表測量加速度計的交流輸出電壓,用示波器觀察輸出波形,或者用頻譜分析儀測量法加速度計的輸出,同時記錄振動的頻率。試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)不同頻率下的加速度計輸出值和輸入振動加速度的值,繪制出加速度計的幅頻特性和相頻特性,得到機(jī)械振動法的諧振頻率/、諧振峰高M(jìn)、和系統(tǒng)帶寬A(-3dB)。0pb振動試驗(yàn)(標(biāo)定非線性系數(shù))目的利用加

47、速度計在高加速度振動條件下產(chǎn)生的振動整流誤差確定加速度計模型方程中的非線性系數(shù)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器、精密線振動臺等。6.3.12.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1;b)將加速度計通過安裝夾具固定在振動臺上,根據(jù)需要標(biāo)定的非線性系數(shù)如K、K、K、K、K、K來確定振動加速度沿IA、PA、OA軸的輸入方向。在試驗(yàn)前2ppooipiopo加速度應(yīng)達(dá)到熱平衡。參見錄B。6.3.23.4試驗(yàn)方法在加速度計通電并輸出穩(wěn)定后,記錄其輸出值即振前輸出。啟動振動臺,按產(chǎn)品技術(shù)條件確定振動參數(shù),在規(guī)定的若干頻率上進(jìn)行定頻振動,用電壓表測量加速度計的直流輸出電壓

48、?;蛴糜嫈?shù)器測量定時計數(shù)的總脈沖數(shù),數(shù)據(jù)采集時間盡可能為振動周期的整數(shù)倍。振動結(jié)束后,測量加速度計的震后輸出。6.33.23.5試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,計算加速度計在各頻率下振動的輸出E.,振前和振后的輸出平均值E。is在計算時應(yīng)考慮去除試驗(yàn)中溫度、電磁場等影響因素。振動整流誤差A(yù)V(f)的計算公式(20)AV(f)=(E-E)/K(20)is1AV(f)振動整流誤差;E加速度計在各頻率下振動的輸出,單位為伏特(V)、毫安(mA/等;iE振前和振后的輸出平均值Es,單位為伏特(V)、毫安(mA)等。ss這里AV(f)是頻率的函數(shù)。如當(dāng)試驗(yàn)頻率點(diǎn)足夠多時,即可繪出振動整流誤差和頻率的關(guān)系曲線。振動

49、整流誤差A(yù)V(f)除以該頻率點(diǎn)的振級(以g的均方根表示)大小的平方,即為振動整流誤差系數(shù)。非線性系數(shù)K、K、K、K、K、K、K等的計算參見附錄23ppooipiopoB。振動和沖擊試驗(yàn)(標(biāo)度因數(shù)和偏值)目的當(dāng)加速度計工作在較高的振動和沖擊環(huán)境中,其在重力場翻滾試驗(yàn)中得到的標(biāo)度因數(shù)和偏值不適用時,可利用振動和沖擊試驗(yàn)來標(biāo)定加速度計的系數(shù)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備如下:a)安裝夾具;b)加速度計工作和測試所需的儀器;c)電磁振動臺;d)跌落式?jīng)_擊臺;e)激光干涉儀(用以測量振動臺和沖擊臺的位移)。6.3.24.3試驗(yàn)狀態(tài)試驗(yàn)狀態(tài)如下:a)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1;b)將加速度計通過安裝夾具固定在振動臺或沖擊臺

50、上,IA軸沿振動方向或沖擊方向并處于垂直方向。是加速度計在工作溫度上穩(wěn)定。試驗(yàn)方法按產(chǎn)品技術(shù)條件確定的條件進(jìn)行振動試驗(yàn)或沖擊試驗(yàn),采用高速數(shù)據(jù)采集方式測試加速度計的輸出,用激光干涉儀記錄試驗(yàn)設(shè)備的位移。試驗(yàn)結(jié)果利用加速度計的初始模型方程系數(shù)和初始位移條件,將加速度計的輸出進(jìn)行積分,可得到試驗(yàn)中加速度計的位移和速度。計算上述結(jié)果與激光干涉儀輸出結(jié)果的差值,計算這些差值對加速度計系數(shù)和初始位移條件的偏導(dǎo)數(shù),對這些偏導(dǎo)數(shù)進(jìn)行最小二乘法迭代,直至結(jié)果收斂為止。除此之外,還可以用卡爾曼濾波或系數(shù)辨識方法求得系數(shù)K0、K1。6.4壽命試驗(yàn)6.4.1儲存壽命目的通過檢測加速度計在規(guī)定的儲存條件下和儲存器內(nèi)性

51、能參數(shù)是否滿足其技術(shù)要求,來判定加速度計在儲存期內(nèi)的性能是否滿足要求。6.4.1.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。6.4.1.3試驗(yàn)狀態(tài)在試驗(yàn)前和試驗(yàn)后測試加速度計的狀態(tài)按6.1.2.1和6.1.2.(2或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。試驗(yàn)方法儲存前,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的測試項(xiàng)目相應(yīng)的測試方法進(jìn)行測試。在規(guī)定的儲存環(huán)境條件下進(jìn)行儲存。此時加速度計應(yīng)采用規(guī)定包裝。儲存期結(jié)束時,按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的測試項(xiàng)目和相應(yīng)的測試方法進(jìn)行測試。試驗(yàn)結(jié)果比較性能參數(shù)是否滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的技術(shù)要求,以確定儲存壽命是否達(dá)到要求。6.4.2工作壽命目的確定加速度計的工作

52、壽命。6.4.2.2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括分度頭和安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。6.4.2.3試驗(yàn)狀態(tài)測試加速度計的準(zhǔn)備按6.1.2.1和6.1.2.2(或6.1.2.1和6.1.2.3)進(jìn)行。6.4.2.4試驗(yàn)方法按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定,加速度計在規(guī)定時間內(nèi)通電工作,每隔規(guī)定時間進(jìn)行測試。加速度計在試驗(yàn)期間,可以連續(xù)通電,也可以斷續(xù)通電,最后計算累計工作時間。6.4.2.5試驗(yàn)結(jié)果比較性能參數(shù)是否滿足產(chǎn)品技術(shù)條件的技術(shù)要求,以確定工作壽命是否達(dá)到要求。6.5可靠性試驗(yàn)6.5.1試驗(yàn)室可靠性試驗(yàn)?zāi)康某闃舆x取有代表性的加速度計進(jìn)行試驗(yàn)以確定其平均故障時間間隔(MTBF)。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備

53、包括安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)一般試驗(yàn)狀態(tài)按6.1。試驗(yàn)方法按6.3.4進(jìn)行四點(diǎn)翻滾試驗(yàn),得到抽樣加速度計的K0、KJ直,并按規(guī)定的每個加速度計至少通電時間,總計規(guī)定時間進(jìn)行試驗(yàn)。如被試產(chǎn)品在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)故障即被撤下,此方法稱為無替換定時截尾試驗(yàn)。如被試產(chǎn)品出現(xiàn)故障后可用另一合格產(chǎn)品換上繼續(xù)試驗(yàn)則稱為有替換定時截尾試驗(yàn)。試驗(yàn)方法中的間隔時間、環(huán)境條件等由產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果如下:a)無替換定時截尾試驗(yàn):設(shè)被試驗(yàn)加速度計數(shù)為n,規(guī)定試驗(yàn)時間為t0。在試驗(yàn)過程中有r個加速度計發(fā)生故障停止試驗(yàn),其余加速度計均試驗(yàn)到t0未發(fā)生故障,則被試加速度計總累計工作時間T

54、見公示(21):T=t+(n-r)t(21)i0i=1式中:T被試加速度計總累計工作時間,單位為小時(h)。t第i個加速度計發(fā)生故障的時間,,單位為小時(h)。it0規(guī)定試驗(yàn)時間,單位為小時(h)。b)有替換定時截尾試驗(yàn):加速度計總累計工作時間T見公示(22):T=nt(22)0c)加速度計的平均故障間隔時間MTBF的置信下限見公式(23):MTBF=K-(23)r式中:K與故障數(shù)r與置信度有關(guān)的系數(shù),可從附錄C的表C.1查到;r試驗(yàn)中發(fā)生故障的加速度計數(shù)。d)當(dāng)n個加速度計工作到t0時刻都未出現(xiàn)故障時,則加速度的平均故障間隔時間MTBF的下限直見公式(24):1MTBF=T/In一(24)a

55、式中:結(jié)果出現(xiàn)錯誤的小概率。為了計算方便,表一給出不同的a對應(yīng)的1/In丄a表1對應(yīng)的1/In丄的值a5%10%15%20%25%30%50%1/Ina0.33380.43430.52710.62130.72130.83061.4436.5.2現(xiàn)場可靠性試驗(yàn)按現(xiàn)場統(tǒng)計的方法進(jìn)行可靠性試驗(yàn),按6.5.1的方法進(jìn)行計算MTBF。6.6環(huán)境試驗(yàn)?zāi)康拇_定加速度計在規(guī)定的環(huán)境條件下的性能是否滿足要求。試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備包括環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、安裝夾具、加速度計工作和測試所需的儀器等。試驗(yàn)狀態(tài)按產(chǎn)品技術(shù)條件要求進(jìn)行。試驗(yàn)方法按產(chǎn)品技術(shù)條件要求進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果比較性能參數(shù)是否滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求,以確定加速度計是否達(dá)

56、到環(huán)境試驗(yàn)要求。附錄A(資料性附錄)加速度計靜態(tài)多點(diǎn)試驗(yàn)A.1目的靜態(tài)多點(diǎn)試驗(yàn)是將加速度計安裝與分度頭上,利用分度頭在重力場內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)翻滾,測試加速度計的輸出。試驗(yàn)的目的包括:標(biāo)定加速度計的模型方程系數(shù)的最佳估計值和標(biāo)準(zhǔn)偏差;確定模型方程系數(shù)的穩(wěn)定性。A.1試驗(yàn)狀態(tài)因加速度計對自由落體加速度不敏感,所以作用在加速度計檢測質(zhì)量上的重力等效于一個向上重力加速度所產(chǎn)生的慣性力。2.1繞OA軸旋轉(zhuǎn)安裝位置(擺態(tài)試驗(yàn))加速度計安裝狀態(tài)按6.1.2.2。此時作用在加速度計各基準(zhǔn)軸的加速度與分度頭轉(zhuǎn)角0的關(guān)系見公式(A.1)a=gsin0ia=gcos0(A.1)pa=00式中:a,a,a分別沿IA、PA和

57、OA軸作用的加速度,單位為(g)。ipoA.2.2繞PA軸旋轉(zhuǎn)安裝位置(門態(tài)測試)加速度計安裝狀態(tài)按6.1.2.3。此時作用在加速度計各基準(zhǔn)軸的加速度與分度頭轉(zhuǎn)角e的關(guān)系見公式(a.2)a=gsin0i0a=0pA.3諧波分析法在進(jìn)行靜態(tài)翻滾試驗(yàn)時,分度頭轉(zhuǎn)角e取等角度間隔,即角度增量e=360/n。n為測n試點(diǎn)數(shù),可根據(jù)待求系數(shù)和統(tǒng)計要求決定,常取n大于或等于待求系數(shù)的兩倍,故各轉(zhuǎn)角e為:00,0,20,k0,(n-1)0nnnnn,k為整數(shù),0k(n-1)在此條件下,可按諧波分析法進(jìn)行分析。將公式(A.1)帶入公式(1),并運(yùn)用三角恒等式作小角度近似,忽略測試數(shù)據(jù)中的噪聲和非模型化誤差等項(xiàng)

58、公式(1)可展開為傅氏級數(shù),見公式(A.3):A.3)E=A+Asink0+Asin2k0+Asin3k0+Bcosk0+Bcos2k0K01n2n3n1n2n式中:e在分度頭轉(zhuǎn)角e=ke時加速度計輸出期望值,單位為重力加速度)。kn各傅氏系數(shù)見公式(A.4):1A=K+(K+K)010223A=K+(1+-K)1142A=-1KKA.4)221ipA=-1KK3413B=-K5110B=-1KK、2212傅氏系數(shù)的求取按最小二乘法,使各輸出期望值Ek和實(shí)測值Ek之間的殘差rk的平方和r2為最小,見公式(A.5):kk=0藝r2=(E-E)2(A.5)kkkk=0k=0將公式(A.5)對每一傅

59、氏系數(shù)求偏導(dǎo)數(shù)并令其為零,可求得各系數(shù)見公式(A.6):A=1藝E0nkk=oA=2乞Esink0nknk=oA=迅Esin2k0TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark131 o Current Document nknA.6)k=0A=遲Esin3k0 HYPERLINK l bookmark135 o Current Document nknk=0B=藝Ecosk0nknk=0B=藝Ecos2k0nknk=0由公式(A.6)可求出擺態(tài)測試的模型方程各系數(shù)的最佳估計值,見公式(A.7):K=A+3A113K=(A+B)K001K=-2B/KA.7)K=-4A/K

60、331K=-2A/Kip218=-B/K011對于門態(tài)測試,可將公式(A.2)帶入公式(1),化簡后的形式如同公式(A.3)殘差平方和的公式和傅氏系數(shù)的計算公式同擺態(tài)測試的公式(A.5)和公式(A.6)。因此,門態(tài)測試的模型方程各系數(shù)的最佳估計見公式(A.8):K=A+3A、TOC o 1-5 h z113K=(A+B)K0021K=-2B/K HYPERLINK l bookmark147 o Current Document K=-4A/K(A.8)331K=-2A/Kio218=B/Kp11應(yīng)指出,上述結(jié)果是在假設(shè)的初始基準(zhǔn)軸取向條件下推導(dǎo)出來的,取向不同,結(jié)果也不同例如,在擺態(tài)測試狀態(tài)

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