CN105137122A - 基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台，包括底座、在空间上相互垂直分布的三个激振器、三个滑块滑槽解耦装置、工作台、三个激光干涉仪、装卡支架及三个反光片，装卡支架安装在工作台上，每一个激光干涉仪与激振器构成一组，分别设在一个反光片的两侧，激光干涉仪发出的激光垂直照射在反光片上，由反光片反射的光再由激光干涉仪接收，用来采集被测三轴加速度计在各个方向上的运动量。本发明基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台在三个相互垂直的方向同时产生激励，一次装卡，可以同时标定三个方向的灵敏度，并得到各轴之间的交叉灵敏度，且输入的加速度范围也很广泛。

Description

基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台

技术领域

本发明涉及一种基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台。

背景技术

三轴加速度计的标定是其研制和使用过程中的重要一环。对于三轴加速度计的标定，国内外尚无统一的标准，当前主要是在参考单轴加速度计标定方法的基础上，依次对三轴加速度计每个方向的灵敏度分别标定，主要有四种方法：重力场法，振动台法，离心机法和冲击法。其中，重力场法的测试范围限制在实验室当地加速度(±1g)以内，不能进行输入范围大于1g的全量程试验；冲击法测试常用于高g加速度计的标定；离心机法主要检测在大于1g的输入情况下，加速度计的输入和输出之间的关系；振动台法主要用于标定加速度传感器的二阶线性系数、动态灵敏度和频率响应特性，也可以对其进行全量程范围性能测试。

对于三轴加速度计的标定，现在主要采用单轴标定方法依次对三轴加速度计的各轴进行标定，这种方法要求被标定三轴加速度计经过三次装卡，标定精度低，难以得到三轴加速度计各轴之间的交叉灵敏度，且耗时较长。

发明内容

本发明的目的是解决三轴加速度计采用单轴标定存在的上述缺点和不足，提供一种基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台。该标定台在三个相互垂直的方向同时产生激励，一次装卡，可以同时标定三个方向的灵敏度，并得到各轴之间的交叉灵敏度，且输入的加速度范围也很广泛。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台，包括底座、在空间上相互垂直分布的三个激振器、三个滑块滑槽解耦装置、工作台、三个激光干涉仪，所述的三个激振器通过螺栓固定于底座上，且分别通过三个滑槽滑块解耦装置与工作台相连接，其中：还包括装卡支架，装卡支架包括两两垂直并相互连接的1个底板和2个立板，以及三个反光片，三个反光片分别安装在装卡支架底板和2个立板的平面上，装卡支架的1个立板上开有被测三轴加速度计安装孔，用于安装被测三轴加速度计；装卡支架的底板上有装卡支架安装孔，用于将装卡支架安装在工作台上；每一个激光干涉仪与激振器构成一组，分别设在一个反光片的两侧，激光干涉仪发出的激光垂直照射在反光片上，由反光片反射的光再由激光干涉仪接收，用来采集被测三轴加速度计在各个方向上的运动量；

所述的滑槽滑块解耦装置包括解耦滑块和解耦滑槽，解耦滑块的纵截面为工字型，与工作台连接的一端为圆盘形连接端，与解耦滑槽连接的一端为矩形连接端，矩形连接端内部设有气流通道；解耦滑槽为C型，其不开口的外端面上设有一圆柱形凸台，圆柱形凸台上设有螺纹孔；解耦滑块的矩形连接端放置在解耦滑槽中且能在解耦滑槽中移动；滑槽滑块的圆盘形连接端与工作台相连接，圆柱形凸台与激振器相连接。

所述的三个激振器同时激励，经由各个方向的滑槽滑块解耦装置进行运动解耦，将运动传递到工作台、装卡支架和被标定三轴加速度计，由各个方向的激光干涉仪采集被标定三轴加速度计在X、Y、Z方向的运动量，以所述的X、Y、Z方向运动量作为被标定三轴加速度计的输入量，以被测三轴加速度计的输出量作为输出量，最终确定其输入输出关系，完成相关参数的标定。

本发明的优点与有益效果主要体现在：

(1)解耦滑槽和解耦滑块之间在工作过程中没有直接接触，可不计其摩擦磨损；在实现运动传递的同时对另外两个方向影响较小，解耦效果好；空气无须回收、不污染环境且结构简单。

(2)将激光干涉仪的测量反光镜安装在装卡支架上，避免了通常的安装在激振器上的反光镜的振动问题。

(3)可实现对三轴加速度计的三个轴同时激励并同时采集各个方向的运动量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为滑槽滑块解耦装置的三维结构示意图；

图3为滑槽滑块解耦装置的二维结构示意图；

图4为图3中的A-A剖视图；

图5为图4中的B-B剖视图；

图6为装卡支架的结构示意图。

图中：底座1；激振器2；滑块滑槽解耦装置3；工作台4；被测三轴加速度计5；装卡支架6；激光干涉仪7；底板8；立板9、18；解耦滑块10；解耦滑槽11；密封钉12；气流通道13；节流孔14；反光片15；被测三轴加速度计安装孔16；装卡支架安装孔17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述。

如图1和图6所示，本实施例中的基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台，包括底座1、在空间上相互垂直分布的三个激振器2、三个滑块滑槽解耦装置3、工作台4、三个激光干涉仪7，所述的三个激振器通过螺栓固定于底座上，且分别通过三个滑槽滑块解耦装置与工作台相连接，其中：还包括装卡支架6，装卡支架6包括两两垂直并相互连接的1个底板8和2个立板9、18，以及三个反光片15，三个反光片15分别安装在装卡支架底板8和2个立板9、18的平面上，装卡支架6的1个立板18上设有被测三轴加速度计安装孔16，用于安装被测三轴加速度计5；装卡支架的底板8上设有装卡支架安装孔17，用于将装卡支架6安装在工作台4上；每一个激光干涉仪7与激振器2构成一组，分别设在一个反光片15的两侧，激光干涉仪7发出的激光垂直照射在反光片15上，由反光片15反射的光再由激光干涉仪7接收，用来采集被测三轴加速度计5在各个方向上的运动量；

如图2-5所示，所述的滑槽滑块解耦装置包括解耦滑块10和解耦滑槽11，解耦滑块10的纵截面为工字型，与工作台4连接的一端为圆盘形连接端，与解耦滑槽11连接的一端为矩形连接端，矩形连接端内部设有气流通道13，气流通道的进气口与外部压缩气源相连接，在气流通道13上设有若干节流孔14，节流孔14与矩形连接端表面相通，压缩气体通过气流通道13传输到各个节流孔14，在解耦滑块10与解耦滑槽11之间形成静压支撑气膜，减小运动摩擦力；密封钉12用于气流通道13；解耦滑槽11为C型，其不开口的外端面上设有一圆柱形凸台，圆柱形凸台上设有螺纹孔；解耦滑块10的矩形连接端放置在解耦滑槽中且能在解耦滑槽中移动，其接触面之间留有微小间隙；滑槽滑块10的圆盘形连接端与工作台4相连接，解耦滑槽11上的圆柱形凸台与激振器2相连接。

所述的三个激振器2在X、Y、Z三个方向上相互垂直分布，X、Y、Z复合右手定则，三个激振器2同时激励，X、Y、Z三个方向的激振器输出激励运动，分别传递到X、Y、Z方向的滑槽滑块解耦装置，通过滑槽滑块解耦装置中的静压支撑气膜将运动传递到工作台4，经由三个滑槽滑块解耦装置完成运动的解耦，激励所述工作台同时在X、Y、Z方向上运动。

经由各个方向的滑槽滑块解耦装置进行运动解耦，将运动传递到工作台4、装卡支架6和被标定三轴加速度计5，由各个方向的激光干涉仪7采集被标定三轴加速度计在X、Y、Z方向的运动量，以所述的X、Y、Z方向运动量作为被标定三轴加速度计的输入量对其进行标定，以被测三轴加速度计的输出量作为输出量，最终确定其输入输出关系，完成相关参数的标定。

Claims (1)

1.基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台，包括底座(1)、在空间上相互垂直分布的三个激振器(2)、三个滑块滑槽解耦装置(3)、工作台(4)、三个激光干涉仪(7)，所述的三个激振器通过螺栓固定于底座上，且分别通过三个滑槽滑块解耦装置与工作台相连接，其特征在于：还包括装卡支架(6)，装卡支架包括两两垂直并相互连接的1个底板和2个立板，以及三个反光片，三个反光片分别安装在装卡支架底板和2个立板的平面上，装卡支架的1个立板上设有被测三轴加速度计安装孔，用于安装被测三轴加速度计；装卡支架的底板上设有装卡支架安装孔，用于将装卡支架安装在工作台上；每一个激光干涉仪与激振器构成一组，分别设在一个反光片的两侧，激光干涉仪发出的激光垂直照射在反光片上，由反光片反射的光再由激光干涉仪接收，用来采集被测三轴加速度计在各个方向上的运动量；

所述的滑槽滑块解耦装置包括解耦滑块(10)和解耦滑槽(11)，解耦滑块的纵截面为工字型，与工作台连接的一端为圆盘形连接端，与解耦滑槽连接的一端为矩形连接端，矩形连接端内部设有气流通道；解耦滑槽为C型，其不开口的外端面上设有一圆柱形凸台，圆柱形凸台上设有螺纹孔；解耦滑块的矩形连接端放置在解耦滑槽中且能在解耦滑槽中移动；滑槽滑块的圆盘形连接端与工作台相连接，圆柱形凸台与激振器相连接。