CN104793016A - 用于校准加速度传感器轴向的夹具、校准设备和校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于校准加速度传感器轴向的夹具、校准设备和校准方法，所述夹具包括：主体，其外表面包括相互垂直的三个承载面，所述主体内设置有容纳空间；以及多个固定装置，其设置在所述容纳空间内，用于将多个加速度传感器分别固定至所述主体，其中所述多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都能够分别与所述三个承载面垂直。本发明提供的该夹具一方面能够完成对多个加速度传感器的同时检测，另一方面，该夹具能够实现当完成对安装在其上的加速度传感器的一个轴向校准之后，不需要将加速度传感器拆卸，而只需要将夹具翻转，再按照新轴向固定即可，安装方便，结构简单并且有利于提高工作效率。

Description

用于校准加速度传感器轴向的夹具、校准设备和校准方法

技术领域

本发明总地涉及传感器检测领域，且更具体地涉及一种用于校准加速度传感器轴向的夹具、用于加速度传感器的校准设备，以及利用该校准设备对加速度传感器进行校准的方法。

背景技术

现有技术中校准加速度传感器的动态参数一般是在单轴振动台上完成的。当将加速度传感器固定在单轴振动台上后，需要调整该加速度传感器的待测轴向与振动台的振动方向的相对位置，而当测试完一个轴向之后，需要将加速度传感器从振动台上拆卸下来，再按照新的轴向将加速度传感器固定在单轴振动台上，此时同样需要调整其待测轴向与振动台的振动方向的相对位置。对于加速度传感器来说，通常需要分别对其X轴、Y轴和Z轴进行校准，也就是说，对于每个加速度传感器的校准来说，都需要安装并拆卸至少三次。因此，这种校准方法测试的时间长、测试效率低。

因此，需要提供一种用于校准加速度传感器轴向的夹具、用于加速度传感器的校准设备以及校准方法，以解决上面提到的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于校准加速度传感器轴向的夹具，所述夹具包括：主体，其外表面包括相互垂直的三个承载面，所述主体内设置有容纳空间；以及多个固定装置，其设置在所述容纳空间内，用于将多个加速度传感器分别固定至所述主体，其中所述多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都能够分别与所述三个承载面垂直。

优选地，所述主体上设置有多个标识，所述多个标识分别用于标记所述三个承载面所对应的所述多个加速度传感器的检测方向，所述检测方向包括X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。

优选地，所述主体为长方体形状。

优选地，所述主体包括分隔件，所述分隔件用于将所述容纳空间分隔成以矩阵方式排列的多个子空间，所述多个固定装置分别设置在所述多个子空间内，用于将所述多个加速度传感器分别固定至所述多个子空间内。

优选地，所述固定装置为第一螺纹紧固件。

优选地，所述主体由铝合金材料制成。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于加速度传感器的校准设备，所述校准设备包括：振动装置，其具有与所述振动装置的振动方向垂直的接收台；以及如上所述的夹具，所述夹具的所述三个承载面中的任一个能够与所述接收台平行地固定在所述振动装置上。

优选地，所述振动装置与所述主体通过第二螺纹紧固件连接。

根据本发明的还一方面，提供了一种使用如上所述的校准设备校准加速度传感器的方法，所述方法包括：将多个加速度传感器分别通过所述多个固定装置固定至所述主体的所述容纳空间内，其中所述多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都分别与所述三个承载面垂直；将所述主体的所述三个承载面依次与所述接收台平行地固定至所述振动装置，并使所述振动装置带动所述主体沿所述振动方向振动；分别测试所述多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴的振动参数；以及根据所述振动参数分别对所述多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴进行校准。

综上，本发明提供的夹具一方面能够完成对多个加速度传感器的同时检测，另一方面，该夹具能够实现当完成对安装在其上的加速度传感器的一个轴向校准之后，不需要将加速度传感器拆卸，而只需要将夹具翻转，再按照新轴向固定即可，安装方便，结构简单并且有利于提高工作效率。

以下结合附图，详细描述本发明的优点和特征。

附图说明

为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施例更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施例，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

图1为根据本发明一个实施例的夹具的示意图；

图2为根据本发明另一个实施例的夹具的示意图；以及

图3为根据本发明一个实施例的校准设备的示意图。

具体实施方式

在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。

根据本发明的一个方面，公开了一种用于校准加速度传感器轴向的夹具，如图1所示，该夹具100包括主体110和多个固定装置（未示出）。其中，主体的外表面110包括相互垂直的三个承载面，作为示例，图中示出的互相垂直的三个承载面为110a、110b和110c。可以理解，此处的相互垂直是指三个承载面110a、110b和110c中任意两个之间都能够垂直。该主体110内设置有容纳空间111。多个固定装置设置在容纳空间111内。多个固定装置用于将多个加速度传感器分别固定在主体110上，且该多个固定装置构造为能够使多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都能够分别与三个承载面垂直。例如，如图1所示，固定装置能够使每个加速度传感器的X轴垂直于三个承载面中的承载面110a，Y轴垂直于三个承载面中的承载面110b，且Z轴垂直于三个承载面中的承载面110c。本发明提供的该夹具100一方面能够同时检测多个加速度传感器，另一方面，能够实现当完成对加速度传感器的一个轴向的校准之后，不需要将加速度传感器拆卸，而只需要将夹具100翻转，再按照新轴向固定即可，安装方便，结构简单并且有利于提高工作效率。

优选地，主体110上设置有多个标识，该多个标识分别用于标记三个承载面110a、110b和110c所对应的多个加速度传感器的检测方向，检测方向包括X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。例如，可以在主体110的三个承载面110a、110b和110c上分别设置有X轴、Y轴和Z轴的标识，使其分别对应于加速度传感器的X轴检测方向、Y轴检测方向和Z轴检测方向。在将加速度传感器安装至该夹具100时，只需要按照上述标记将加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴安装为使其与X轴检测方向、Y轴检测方向和Z轴检测方向分别对应即可。本发明的该优选实施方式可以实现对加速度传感器的X、Y、Z轴和夹具100之间的一一对应，从而可以快速实现轴向和测试数据的正确对应。

优选地，主体110为呈长方体形状，参照图2。对应地，其承载面110a、110b和110c为矩形形状。当然该主体110以及其承载面110a、110b和110c的形状也可以为其它形状，如三角形或梯形等，相比较其它形状，本发明的优选实施方案中的长方体形状一方面能够因其本身的特性而保证其至少三个面的互相垂直，另一方面，长方体的形状相比较其它形状更易于制作。

结合图3，优选地，主体110包括分隔件112，该分隔件112用于将主体110内的容纳空间分隔成以矩阵方式排列的多个子空间111a，即，分隔件112将主体110内的容纳空间划分成多个子空间111a，该多个子空间111a以矩阵方式排列，以便节省空间。可以理解，该矩阵的排列方式有很多种，可以采用m*n矩阵的排列方式，其中m可以为1、2、3…，n也可以为1、2、3…，而不限定于图3中所示的2*2矩阵的排列方式，在不超过对加速度传感器进行校准的振动装置200（后文将予以详细描述）的承重范围的前提下，本领域的技术人员可以根据需要选择合适的矩阵排列方式，本发明并不对此做出限制。进一步，多个固定装置（未示出）分别设置在多个子空间111a内，用于将多个加速度传感器分别在多个子空间111a内固定至主体110。该优选实施方式能够同时完成多个加速度传感器的测试，节省时间并且有利于提高测试效率。进一步优选地，分隔件112与主体110为一体形成的。

优选地，固定装置为第一螺纹紧固件。该第一螺纹紧固件可以采用螺杆与螺母结合等。具体地，例如，可以将螺杆固定地设置在主体上，且在加速度传感器上设置直径相匹配的通孔。固定时，使螺杆穿过加速度传感器上的通孔，再通过螺母进行固定。该优选的连接方式可以方便地拆卸和固定加速度传感器。

为了保证主体110的刚性，同时减轻主体110的重量，优选地，主体110由铝合金材料制成。当然，本发明并不排除采用其它刚性较大、质量较轻的非金属材料制作主体110。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于加速度传感器的校准设备300，如图3所示，该校准设备300包括振动装置200和如上文所述的任一种夹具100。其中，振动装置200具有与其振动方向垂直的接收台210，该接受台210可以任意形状，如圆盘形，方形等，本发明并不意欲对其进行限制。作为示例，图中示出的接收台210为圆盘形。夹具100的三个承载面110a、110b和110c中的任一个都能够与接收台210平行地固定在振动装置200上。

可以理解，将任一个承载面固定为与接收台210平行，而接收台210设置为与振动装置200的振动方向垂直，所以，承载面可以与振动装置200的振动方向垂直。例如，如图1中所示出的，将承载面110c与接受台210平行地固定在振动装置上，则该承载面110c与振动装置200的振动方向垂直，若将加速度传感器的Z轴设置为垂直于承载面110c，则加速度传感器的Z轴平行于振动装置200的振动方向。本发明的该优选实施方式可以方便地实现加速度传感器的轴向与振动装置200的振动方向的平行，从而使得检测结果更为精确。

对于该夹具100的其它构造，可以参照上文相应部分的具体描述，在此不再赘述。

如图3所示，优选地，振动装置200与夹具100通过第二螺纹紧固件（未示出）连接。该第二螺纹紧固件也可以采用螺钉与螺母结合，或者螺栓与螺母结合等固定方式。具体地，例如，可以在分别在夹具100与振动装置200的接收台210上设置直径相同的螺纹孔，然后使螺栓分别穿过螺纹孔，再通过螺母进行固定。该优选的连接方式可以方便地拆卸和固定主体100。

本发明还提供了一种使用上述校准设备校准加速度传感器的方法，根据本发明实施例的校准方法包括以下步骤：

首先，如图1-2所示，将多个加速度传感器分别通过多个固定装置固定至主体110的容纳空间111内，并且使得多个加速度传感器中的每个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴都分别与三个承载面110a、110b和110c垂直。即，例如，可以使得每个加速度传感器的X轴与三个承载面中的承载面110a垂直，Y轴与三个承载面中的承载面110b垂直，且Z轴与三个承载面中的承载面110c垂直。

然后，结合图3，将主体110的三个承载面110a、110b和110c依次与接收台210平行地固定至振动装置200，并使振动装置200带动主体110沿其振动方向振动，从而使得夹具100上固定的加速度传感器沿振动装置200的振动方向振动。

接着，分别测试多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴的振动参数。可以理解，当完成加速度传感器的一个轴的测试之后，不需要将该加速度传感器拆卸，而只需要将上述主体110翻转，使其另外一个承载面与接收台210平行地固定至振动装置200即可。

最后，根据所测得的振动参数分别对多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴进行校准。

综上所述，本发明提供的夹具一方面能够完成对多个加速度传感器的同时检测，另一方面，该夹具能够实现当完成对安装在其上的加速度传感器的一个轴向校准之后，不需要将加速度传感器拆卸，而只需要将夹具翻转，再按照新轴向固定即可，安装方便，结构简单并且有利于提高工作效率。

为了进行说明，前述描述参照了具体实施例进行描述。然而，上文的示例性的讨论并非意欲是无遗漏地或将本发明限制在所公开的明确形式上。鉴于以上教导，也有可能存在很多变型和变化。选择并描述了实施例，以最好地解释本发明的原理和实际应用，以使本领域的其他技术人员最好地利用本发明以及具有各种变型的各种实施例，以能适用于期望的特定用途。

由此描述了根据本发明的实施例。虽然本公开已在特定实施例中予以描述，但是应当了解，本发明不应理解为由这些实施例所限制，而应根据权利要求进行理解。

Claims (9)

1.一种用于校准加速度传感器轴向的夹具，所述夹具包括：

主体，其外表面包括相互垂直的三个承载面，所述主体内设置有容纳空间；以及

多个固定装置，其设置在所述容纳空间内，用于将多个加速度传感器分别固定至所述主体，其中所述多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都能够分别与所述三个承载面垂直。

2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述主体上设置有多个标识，所述多个标识分别用于标记所述三个承载面所对应的所述多个加速度传感器的检测方向，所述检测方向包括X轴方向、Y轴方向和Z轴方向。

3.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述主体为长方体形状。

4.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述主体包括分隔件，所述分隔件用于将所述容纳空间分隔成以矩阵方式排列的多个子空间，所述多个固定装置分别设置在所述多个子空间内，用于将所述多个加速度传感器分别固定至所述多个子空间内。

5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述固定装置为第一螺纹紧固件。

6.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述主体由铝合金材料制成。

7.一种用于加速度传感器的校准设备，所述校准设备包括：

振动装置，其具有与所述振动装置的振动方向垂直的接收台；以及

如权利要求1-6中任一项所述的夹具，所述夹具的所述三个承载面中的任一个能够与所述接收台平行地固定在所述振动装置上。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述振动装置与所述主体通过第二螺纹紧固件连接。

9.一种使用如权利要求7中所述的校准设备校准加速度传感器的方法，所述方法包括：

将多个加速度传感器分别通过所述多个固定装置固定至所述主体的所述容纳空间内，其中所述多个加速度传感器中的每个的X轴、Y轴和Z轴都分别与所述三个承载面垂直；

将所述主体的所述三个承载面依次与所述接收台平行地固定至所述振动装置，并使所述振动装置带动所述主体沿所述振动方向振动；

分别测试所述多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴的振动参数；以及

根据所述振动参数分别对所述多个加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴进行校准。