CN103018487B - 一种加速度计稳定化处理方法 - Google Patents

Abstract

一种加速度计稳定化处理方法，加速度计以+1g(或-1g)位置安装在加速度计安装工装上，将工装置于退磁线圈中，计算机控制系统控制测试电路给加速度计通电，并记录加速度计的输出，通过计算机控制系统控制交流电压调压器逐步增大交流电压输出，即可以逐步增大退磁线圈内的交流磁场强度，当加速度计的输出增加到预定值时，计算机控制系统立即自动使交流电压调压器停止工作，稳定化处理结束。通过应用本发明，采用计算机控制的方式，可以准确、方便、快捷地对加速度计进行稳定化处理，提高了加速度计标度因数的稳定性，降低了废品率。

Description

一种加速度计稳定化处理方法

技术领域

本发明涉及一种加速度计稳定化处理方法，更具体地涉及一种石英挠性加速度计稳定化处理方法。

背景技术

石英挠性加速度计是一种力平衡式加速度计，用来测量沿其输入轴作用的常值和低频加速度。石英挠性加速度计由表头和伺服电路两部分组成，其组成结构和工作电路连接示意图如图1所示。表头主要包括差动电容传感器1、检测质量摆片2、电磁力矩器3、挠性平桥4组成，其中电磁力矩器3中包含有永磁体6，用于产生磁场。当沿加速度计的输入轴有加速度a作用时，摆片2发生微小偏转，差动电容传感器1的电容值发生变化，伺服电路中的差动电容检测器检测到这一变化，将产生相应的电流i，反馈给电磁力矩器3，该电流的大小与输入加速度a成正比，当电流i通过线圈5，线圈5在永磁体产生的磁场中对摆片2施加轴向力，而极性又有使摆片2返回到原位置的倾向，当电磁力与极性力平衡时，通过测量此时的电流i值，就可以推算出此时的加速度a。作为加速度计的重要指标之一，当加速度计敏感到大小为重力的加速度时，输出的电流即为标度因数，该标度因数作为加速度测量的基准值。

加速度计中的永磁体、磁极片、线圈、气隙和激励环构成了一个闭合磁路。永磁体为这个闭合磁路提供能源(磁势)，磁通经过气隙，在气隙中建立一定的磁感应密度B，当线圈加入直流电流时，线圈在磁场中就要受到力的作用。。

加速度计标度因数的稳定性是加速度计的一项重要指标。而加速度计内部永磁体性能的稳定性则是决定加速度计标度因数稳定性的一个重要因素。永磁体随着时间的变化，其磁场也会发生变化，所以减小永磁体随着时间的变化，可以提高加速度计标度因数的稳定性。

在加速度计外部施加一个适当大小的交流磁场，可以降低加速度计永磁体的磁场强度，同时提高永磁体磁场的稳定性。但是如果外部磁场施加的不合适，则会对加速度计的标度因数产生不利影响，甚至使加速度计报废。

目前一般采用将加速度计放在退磁线圈内，人工旋转交流电压调压器旋钮产生一个交变的磁场，从而进行石英挠性加速度计稳定化处理。但是人工旋转交流电压调压器旋钮产生的磁场不是十分精确，完全依赖于操作者经验，而且不同加速度计对外加磁场的反应也不完全一样，经常发生磁场过大或过小的情形，会对加速度计标度因数的稳定性产生不利影响，甚至会产生不合格品。而且人工处理的效率也较低，不利于批生产的进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加速度计稳定化处理方法，能够自动化、快速、准确进行石英挠性加速度计稳定化处理。

本发明的技术方案如下：

一种加速度计稳定化处理方法，包括以下步骤：

第一步，制备加速度计稳定化处理装置，包括退磁线圈、加速度计测试电路、计算机控制系统、交流电压调压器，加速度计与加速度计测试电路连接，加速度计测试电路与计算机控制系统输入端连接，计算机控制系统与交流电压调压器输出端相连接，交流电压调压器与退磁线圈连接；所述计算机控制系统包含控制模块、目标值计算模块、采样模块、判断模块。

第二步，将加速度计以1g或-1g位置置于交变磁场中。

第三步，计算机控制系统控制模块控制加速度计测试电路给加速度计通电，采样模块同时采集并记录加速度计的输出K0，目标值计算模块产生调节的目标电压(1+b％)K0。

第四步，通过计算机控制系统控制模块控制交流电压调压器，增大交流电压输出，计算机控制系统采样模块以T秒的采样周期采集加速度计输出信号Ki，判断模块对采样值进行判断，当加速度计的输出Ki＜(1+b％)K0时，继续增大交流电压输出，当加速度计的输出Ki≥(1+b％)K0时，计算机控制系统控制模块立即自动使交流电压调压器停止工作，稳定化处理结束。

所述加速度计的输出Ki增加值b％的取值范围是5％≤b％≤15％。

所述加速度计的输出Ki增加值b％为10％。

所述采样周期T为0.1秒。

本发明与现有技术相比的有益效果：

通过应用本发明，计算机控制系统记录加速度计的输出，并计算产生调节的目标电压，控制交流电压调压器增大交流电压输出，以一定采样周期采集加速度计输出信号，最后通过判断，自动使交流电压调压器停止工作，结束稳定化处理，既可以准确、方便、快捷地对加速度计进行稳定化处理，提高了加速度计标度因数的稳定性，又可以防止磁场过大，损坏加速度计，从而降低了废品率。

附图说明

图1所示为石英挠性加速度计结构原理示意图。

图2所示为本发明所述加速度计稳定化处理方法示意图。

图3所示为本发明所述加速度计稳定化处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进行介绍：

图2所示为检测方法的电路连接示意图。加速度计13与测试电路10连接，测试电路10与计算机控制系统11相连接；退磁线圈9与交流电压调压器12连接，交流电压调压器也12与计算机控制系统11相连接。

其中，交流电压调压器12用于产生一个交变的电压，其作用在退磁线圈9上，退磁线圈9就可以产生一个交变的磁场，通过加速度计测试电路10可以检测安装在工装8上的加速度计13的输出，计算机控制系统11通过加速度计测试电路10测量到的加速度计13输出来控制交流电压调压器12的输出，这样就可以实时产生一个适当的磁场对加速度计13进行稳定化处理。

如图3所示，加速度计13以+1g位置安装在加速度计安装工装8上，将工装8置于退磁线圈9中，计算机控制系统11控制加速度计测试电路10给加速度计13通电，并记录加速度计13的输出K 0，产生调节的目标电压1.1K0。

通过计算机控制系统11控制交流电压调压器12逐步增大交流电压输出，即可以逐步增大退磁线圈9内的交流磁场强度，以0.1秒的采样周期采集加速度计输出信号Ki，当加速度计13的输出K0增加10％，达到目标电压1.1K0时，计算机控制系统11立即自动使交流电压调压器12停止工作，稳定化处理结束。

Claims (4)

1.一种加速度计稳定化处理方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，制备加速度计稳定化处理装置，包括退磁线圈(9)、加速度计测试电路(10)、计算机控制系统(11)、交流电压调压器(12)，加速度计(13)与加速度计测试电路(10)连接，加速度计测试电路(10)与计算机控制系统(11)输入端连接，计算机控制系统(11)与交流电压调压器(12)输入端相连接，交流电压调压器(12)与退磁线圈(9)连接；所述计算机控制系统(11)包含控制模块、目标值计算模块、采样模块、判断模块；

第二步，将加速度计以1g或-1g位置置于退磁线圈(9)产生的交变磁场中；

第三步，计算机控制系统(11)控制模块控制加速度计测试电路(10)给加速度计(13)通电，采样模块同时采集并记录加速度计(13)的输出K0，目标值计算模块产生调节的目标电压(1+b％)K0；

第四步，通过计算机控制系统(11)控制模块控制交流电压调压器(12)，增大交流电压输出，计算机控制系统(11)采样模块以T秒的采样周期采集加速度计输出信号Ki，判断模块对采样值进行判断，当加速度计的输出Ki＜(1+b％)K0时，继续增大交流电压输出，当加速度计的输出Ki≥(1+b％)K0时，计算机控制系统(11)控制模块立即自动使交流电压调压器(12)停止工作，稳定化处理结束，其中，b％为加速度计输出Ki的增加值。

2.如权利要求1所述一种加速度计稳定化处理方法，其特征在于：所述加速度计的输出Ki增加值b％的取值范围是5％≤b％≤15％。

3.如权利要求2所述一种加速度计稳定化处理方法，其特征在于：所述加速度计的输出Ki增加值b％为10％。

4.如权利要求1所述一种加速度计稳定化处理方法，其特征在于：所述采样周期T为0.1秒。