CN103926423A - 多只加速度计频率响应一致性测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种多只加速度计频率响应一致性测试装置。包括底托，底托上均匀分布有螺纹孔，底托的两侧带有支撑耳板，还包括转盘，所述转盘通过转轴安装在支撑耳板上，转盘上也均匀分布有螺纹孔，转盘的转轴与支撑耳板之间设置有锁紧机构。本发明的多只加速度计频率响应一致性测试装置与振动台和加速度计进行刚性连接。转盘和旋钮组装在底托上，在旋钮的带动下，转盘可以任意旋转，旋钮上标有角度刻度，可根据需要调整角度旋转转盘。旋钮上方配有定位螺栓，当转盘旋转至某角度时将定位螺栓拧紧，转盘固定不动以后，即可进行加速度计的测量。

Description

多只加速度计频率响应一致性测试装置

技术领域

本发明涉及的是一种加速度计频率响应测试装置，更具体地涉及一种能够同时测试多只加速度计频率响应一致性的测试装置。

背景技术

振动与冲击测量中使用的加速度计在使用前需要对传感器进行校准，以检定其技术性能，给出灵敏度、频率响应等指标，确认其是否与出厂时的检定证书相符，最后筛选出符合使用要求的加速度计。对加速度计的校准主要针对轴向灵敏度，采用比较法校准。目前市场上采用比较法校准加速度计的设备很多，普通用户一般选用诸如美国PCB公司生产的磁悬浮空气轴承加速度计校准系统，丹麦B&K公司3629振动与冲击校准系统等，系统的组成部分主要包括信号源、功放、校准振动台、参考标准加速度计及信号采集和处理设备。这些校准系统可以对单只加速度计自动校准得到其轴向灵敏度、幅频特性和相频特性等等，但当用户想要从多只加速度计中同步测量筛选出频率响应一致性较好的若干只加速度计时，市场上未见相关设备能够满足这种要求，因此有必要设计一种结构简单，使用方便，成本低廉的装置满足用户的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够同步测试多只加速度计频率特性一致性，结构简单，连接方便，成本低的多只加速度计频率响应一致性测试装置。

本发明的目的是这样实现的：包括底托，底托上均匀分布有螺纹孔，底托的两侧带有支撑耳板，还包括转盘，所述转盘通过转轴安装在支撑耳板上，转盘上也均匀分布有螺纹孔，转盘的转轴与支撑耳板之间设置有锁紧机构。

本发明还可以包括：

1、转盘的转轴上连接有旋钮。

2、旋钮上标有角度刻度。

本发明的多只加速度计频率响应一致性测试装置与振动台和加速度计进行刚性连接。转盘和旋钮组装在底托上，在旋钮的带动下，转盘可以任意旋转，旋钮上标有角度刻度，可根据需要调整角度旋转转盘。旋钮上方配有定位螺栓，当转盘旋转至某角度时将定位螺栓拧紧，转盘固定不动以后，即可进行加速度计的测量。

多只加速度计频率响应一致性测试装置为加速度计的测试提供两种方案：指定频带内多只加速度计轴向频率响应一致性测试与单频点多只加速度计周向频率响应一致性测试。第一种方案将多只待测加速度计刚性连接在筛选装置的底托上，底托刚性连接在振动台上，将待测加速度计与多通道信号采集系统相连，记录加速度计在测量频带内各个频点的响应，画出归一化后的加速度计幅频响应和相频响应曲线，即可测试出频率特性一致性较好的加速度计。第二种方案将多只待测加速度计刚性连接在测试装置的转盘上，转盘可以旋转，这样在振动台单频振动时，可以测量待测加速度计对圆周内任意方向振动信号的频率响应，归一化处理后画出幅频与相频响应曲线，即可测试出在单频点频率特性一致性较好的加速度计。

附图说明

图1是多只加速度计频率响应一致性测试装置结构图。

图2是多只加速度计频率响应一致性测试装置底托结构图。

图3是多只加速度计频率响应一致性测试装置转盘结构图。

图4是多只加速度计频率响应一致性测试装置旋钮结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更详细的描述：

结合图1，多只加速度计频率响应一致性测试装置由四部分组成：一个底托1、一个转盘2、两个旋钮3、两个定位螺栓4。底托上有若干个M5螺纹通孔7，用来与振动台和加速度计进行刚性连接，底托上带有一体式耳状结构即支撑耳板，用来支撑转盘，通孔6用来嵌入旋钮，螺纹孔5用来拧入定位螺栓组成锁紧机构，如图2所示。转盘上同样有若干个M5螺纹通孔8，用来与加速度计进行刚性连接，螺柱9用来与旋钮进行刚性连接，如图3所示。旋钮3采用T字型结构，方便嵌入底托一体式耳孔中，旋钮的一端打有螺纹孔10，用来与转盘的螺柱进行刚性连接，同时旋钮上标有刻度，对加速度计进行周向频率特性一致性测量时可以按照一定的角度间隔进行测量，如图4所示。在多只加速度计频率响应一致性测试装置的装配过程中，先将转盘放入底托一体式耳孔中，然后推入旋钮，旋紧螺纹，确保旋钮与转盘间没有相对运动，将两只定位螺栓旋入定位孔中拧紧，多只加速度计频率响应一致性测试装置即装配完成。

下面结合附图1对本发明的测试过程作更详细的描述：

多只加速度计频率响应一致性测试装置采用比较法对加速度计的频率特性一致性进行测试。每一只加速度计都有不同的灵敏度，即使是同型号的产品也会存在差异，设计多只加速度计频率响应一致性测试装置的目的就是从多只加速度计中测试出幅频特性和相频特性一致性较好的加速度计，以降低多只加速度计工程应用中由频率特性不一致带来的误差。假设一号加速度计的灵敏度为k₁，二号加速度计的灵敏度为k₂，那么两只加速度计的灵敏度之比称为灵敏度失配，包括幅度失配和相位失配，可以表示为：

其中μ为幅度失配，为相位失配。幅度和相位失配越小，说明两只加速度计的频率特性一致性越好。针对所设计的多只加速度计频率响应一致性测试装置提出的第一种测试方法是将多只待测加速度计刚性连接在带有M5螺纹孔7的底托1上，确定加速度计的测量频带，控制振动台在测量频带内的各频点振动，用多通道信号采集设备采集各加速度计的电压响应，采用如公式所示的比较法画出加速度计的幅度和相位失配曲线，即可从图中挑选出频率特性一致性较好的若干只加速度计。

多只加速度计频率响应一致性测试装置的第二种测试方法是测量加速度计主轴所在平面内任意方向单频振动信号的加速度计电压响应，给出幅度失配和相位失配曲线。具体测量方法为：将多只待测加速度计刚性连接在转盘的M5螺纹孔上，将转盘调整至旋钮的0刻度即水平位置，将两侧的定位螺栓旋紧固定。确定测量的振动频率，用多通道信号采集设备采集振动台起振后0度位置的各加速度计的电压响应。然后振动台停振，打开定位螺栓，顺时针或逆时针按一定角度间隔调整转盘角度，旋紧定位螺栓，起振后采集加速度计的电压响应。循环以上步骤至转盘转回到0刻度位置，测量过程中振动频率不变。将采集到的信号按照公式所示的比较法画出加速度计的幅度和相位失配曲线，即可从图中挑选出某振动频率下频率特性一致性较好的加速度计。

多只加速度计频率响应一致性测试装置结构简单，方便易用，成本低廉，较为适合用于对测试精度没有苛刻要求，多只加速度计需要同步测试的情况。

Claims (3)

1.一种多只加速度计频率响应一致性测试装置，包括底托，其特征是：底托上均匀分布有螺纹孔，底托的两侧带有支撑耳板，还包括转盘，所述转盘通过转轴安装在支撑耳板上，转盘上也均匀分布有螺纹孔，转盘的转轴与支撑耳板之间设置有锁紧机构。

2.根据权利要求1所述的多只加速度计频率响应一致性测试装置，其特征是：转盘的转轴上连接有旋钮。

3.根据权利要求2所述的多只加速度计频率响应一致性测试装置，其特征是：旋钮上标有角度刻度。