CN106199073B - 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台 - Google Patents

基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台 Download PDF

Info

Publication number
CN106199073B
CN106199073B CN201610527929.9A CN201610527929A CN106199073B CN 106199073 B CN106199073 B CN 106199073B CN 201610527929 A CN201610527929 A CN 201610527929A CN 106199073 B CN106199073 B CN 106199073B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air bearings
planar air
mounting plate
workbench
planar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610527929.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106199073A (zh
Inventor
熊晓燕
郝惠敏
武兵
韩晓红
兰媛
权龙�
张俊
唐建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201610527929.9A priority Critical patent/CN106199073B/zh
Publication of CN106199073A publication Critical patent/CN106199073A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106199073B publication Critical patent/CN106199073B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台，利用X、Y、Z三个方向的平面空气轴承解耦装置，在平面空气轴承和工作台台面之间形成静压支撑气膜，以减小摩擦，X、Y、Z三个方向激振器同时激励，经由三个平面空气轴承解耦装置完成运动的解耦，推动所述工作台同时在X、Y、Z方向上运动。本发明基于平面空气轴承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，并同时标定X、Y、Z三个方向的灵敏度及其各方向之间的交叉灵敏度，且输入的加速度范围也相对广泛。

Description

基于平面空气轴承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平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台。
背景技术
对三轴加速度计进行标定是使用和研发三轴加速度计过程中必不可少的环节。当前，三轴加速计的标定方法主要是以单轴加速度计的标定方法依次对三轴加速度计的各个轴进行标定。但是该方法仅能获得三轴加速度计单方向的灵敏度，而反映各灵敏轴之间耦合程度的交叉灵敏度却无法得到，且使用该方法进行标定时需要对三轴加速度计进行三次装卡，不仅耗时，而且每次装卡都存在安装误差，标定精度低。所以研究一种可同时对三轴加速度计的三个轴向进行激励并测量其输入量的三轴加速度计标定台对于三轴加速度计的使用和研究具有重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有三轴加速计的标定存在的标定精度低、标定效率低的技术问题，提供了一种基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台。该标定台可以对X、Y、Z三个相互垂直的方向同时激励，一次装卡，并同时标定X、Y、Z三个方向的灵敏度及其各方向之间的交叉灵敏度，且输入的加速度范围也相对广泛。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于平面空气轴承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，工作台，装卡支架和三个激光干涉仪，三个激振器通过螺栓固定于底座上，装卡支架通过螺栓固定在工作台上，其中：它还包括三个平面空气轴承解耦装置，三个平面空气轴承解耦装置装在工作台上并分别与三个激振器相连；
所述的工作台包括3个连接板、矩形板和2个肋板，第一、第二连接板相互垂直，并同时与矩形板垂直，2个肋板分别用于第一、第二连接板与矩形板的连接，第三连接板设在矩形板的中央。
所述平面空气轴承解耦装置包括磁铁、钢贴片、平面空气轴承、球头锁死机构、球头螺杆、安装板和安装板位置调节机构，平面空气轴承的两端面一端为连接面，另一端为工作面，球头螺杆的一端被球头锁死机构压在平面空气轴承连接面上的球头凹槽内，球头锁死机构通过空气轴承连接面上的螺孔与平面空气轴承通过螺栓连接，平面空气轴承的工作面与工作台的连接板相连，球头螺杆的另一端通过螺纹与装在安装板上的安装板位置调节机构的一端连接，安装板位置调节机构的另一端与联轴器的一端连接，安装板的位置可通过安装板位置调节机构来调节，联轴器的另一端与激振器相连，磁铁的一端通过螺钉固定于安装板的两侧，磁铁的另一端与设在连接板上的钢贴片相连。
本发明的有益效果主要体现在：
第一，空气轴承与工作台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。
第二，将激光干涉仪的测量反光片安装在装卡支架上，避免了通常的安装在激振器上的反光片的振动问题。
第三，可对三轴加速度计的X、Y、Z三个轴同时激励，并同时采集X、Y、Z各个方向的运动量，提高了标定精度和标定效率。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图；
图2为本发明X、Y、Z三方向平面空气轴承解耦装置与工作台连接的三维结构示意图；
图3为本发明单方向平面空气轴承解耦装置的结构示意图；
图4为本发明装卡支架结构示意图；
图5为工作台结构示意图。
图中：底座1；激振器2A、2B、2C；平面空气轴承解耦装置3A、3B、3C；工作台4；被标定三轴加速度计5；装卡支架6；激光干涉仪7A、7B、7C；联轴器8；磁铁9；钢贴片10；平面空气轴承11；球头锁死机构12；球头螺杆13；安装板14；螺栓15；安装板位置调节机构16；进气孔17；反光片Ⅰ18、反光片Ⅱ19、反光片Ⅲ20；被标定三轴加速度计安装孔21；装卡支架安装孔22；连接板23、25、27；矩形板24；肋板26。
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1-3所示，基于平面空气轴承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2A、2B、2C，工作台4，装卡支架6和三个激光干涉仪7A、7B、7C；三个激振器2A、2B、2C通过螺栓固定于底座1上，装卡支架6通过螺栓固定在工作台4上，其中：它还包括三个平面空气轴承解耦装置3A、3B、3C，三个激光干涉仪7A、7B、7C用于测量被标定三轴加速度计5的三个方向的运动；三个平面空气轴承解耦装置3A、3B、3C装在工作台4上并分别与三个激振器2A、2B、2C相连。
所述的平面空气轴承解耦装置包括磁铁9、钢贴片10、平面空气轴承11、球头锁死机构12、球头螺杆13、安装板14和安装板位置调节机构16，平面空气轴承11的两端面一端为连接面，另一端为工作面，球头螺杆13的一端被球头锁死机构12压在平面空气轴承11连接面上的球头凹槽内，球头锁死机构12通过空气轴承11连接面上的螺孔与平面空气轴承11通过螺栓15连接，平面空气轴承11的工作面与工作台4中的连接板23相连，球头螺杆13的另一端通过螺纹与装在安装板14上的安装板位置调节机构16的一端连接，安装板位置调节机构16的另一端与联轴器8的一端连接，安装板14的位置可通过安装板位置调节机构16来调节，联轴器8的另一端与激振器相连，磁铁9的一端通过螺钉固定于安装板14的两侧，磁铁9的另一端与设在连接板23上的钢贴片10相连，钢贴片10用胶贴在连接板23上，磁铁9的截面为矩形。
如图5所示，所述的工作台4包括3个连接板23、25、27，矩形板24和2个肋板26，第一、第二连接板23、27相互垂直，并同时与矩形板24垂直，2个肋板分别用于第一、第二连接板23、27与矩形板24的连接，第三连接板25设在矩形板24的中央。
如图4所示，所述装卡支架6下端为一个平面，平面上有装夹支架安装孔22，通过装夹支架安装孔22，平面装卡支架6与工作台4通过螺栓连接，平面上有一个与其相垂直L型板，L型板和平面上安装有三个互相垂分布的反光片18、19、20，L型板上有被标定三轴加速度计安装孔21，用来安装被标定三轴加速度计。
X、Y、Z三个方向的平面空气轴承的进气孔17均与外部压缩气源相连接，通气后，平面空气轴承和工作台台面之间形成静压支撑气膜，以减小摩擦。
在使用三轴加速度计标定台对三轴加速度计进行标定时，三轴加速度计标定台工作台的运动在三轴加速度计的X、Y、Z三个轴方向间存在着交叉耦合。为使工作台能够在X、Y、Z三个轴方向同时运动，且三个方向的运动互不影响，本发明采用三个平面空气轴承解耦装置，以实现对工作台运动的解耦：
X方向激振器2B输出激励运动，传递到X方向平面空气轴承解耦装置3B，平面空气轴承解耦装置3B通过所述静压支撑气膜将运动传递到工作台台面，激励工作台4运动。同样，Y方向和Z方向的运动解耦过程与X方向的运动解耦过程相同。
X、Y、Z三个方向激振器同时激励，经由三个平面空气轴承解耦装置完成运动的解耦，推动所述工作台同时在X、Y、Z方向上运动。
X、Y、Z方向的激光干涉仪7垂直照射在装卡支架6的三个反光片18、19、20上，分别采集加速度计在X、Y、Z方向的运动量，以所述运动量作为被标定三轴加速度计5的输入量对其进行标定，被标定三轴加速度计的输出量作为输出量，由此来确定其输入输出关系，标定相关参数。

Claims (1)

1.基于平面空气轴承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(2A、2B、2C)，工作台(4)，装卡支架(6)和三个激光干涉仪(7A、7B、7C)，三个激振器(2A、2B、2C)通过螺栓固定于底座(1)上，装卡支架(6)通过螺栓固定在工作台(4)上，其特征在于：它还包括三个平面空气轴承解耦装置(3A、3B、3C)，三个平面空气轴承解耦装置(3A、3B、3C)装在工作台(4)上并分别与三个激振器(2A、2B、2C)相连；所述平面空气轴承解耦装置包括磁铁(9)、钢贴片(10)、平面空气轴承(11)、球头锁死机构(12)、球头螺杆(13)、安装板(14)和安装板位置调节机构(16)，平面空气轴承(11)的两端面一端为连接面，另一端为工作面，球头螺杆(13)的一端被球头锁死机构(12)压在平面空气轴承(11)连接面上的球头凹槽内，球头锁死机构(12)通过空气轴承(11)连接面上的螺孔与平面空气轴承(11)通过螺栓(15)连接，平面空气轴承(11)的工作面与工作台(4)的连接板相连，球头螺杆(13)的另一端通过螺纹与装在安装板(14)上的安装板位置调节机构(16)的一端连接，安装板位置调节机构(16 )的另一端与联轴器(8)的一端连接，安装板(14)的位置通过安装板位置调节机构(16)来调节，联轴器(8)的另一端与激振器相连，磁铁(9)的一端通过螺钉固定于安装板(14)的两侧，磁铁(9)的另一端与设在连接板上的钢贴片(10)相连；
所述的工作台(4)包括3个连接板(23、25、27)、矩形板(24)和2个肋板(26)，第一、第二连接板(23、27)相互垂直，并同时与矩形板(24)垂直，2个肋板分别用于第一、第二连接板(23、27)与矩形板(24)的连接，第三连接板(25)设在矩形板(24)的中央。
CN201610527929.9A 2016-07-06 2016-07-06 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台 Active CN106199073B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610527929.9A CN106199073B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610527929.9A CN106199073B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106199073A CN106199073A (zh) 2016-12-07
CN106199073B true CN106199073B (zh) 2019-02-01

Family

ID=57465626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610527929.9A Active CN106199073B (zh) 2016-07-06 2016-07-06 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106199073B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107941244B (zh) * 2017-12-21 2020-01-17 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种三轴惯性系统的交叉耦合调试装置及调试方法
CN111307436B (zh) * 2020-03-09 2022-01-25 西南交通大学 一种隔离振动传递的往复式摩擦学行为研究试验台
CN111307437B (zh) * 2020-03-09 2021-11-23 西南交通大学 一种实现振动解耦的旋转式摩擦学行为模拟试验台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1453099A (zh) * 2002-03-29 2003-11-05 松下电器产业株式会社 精密运动工作台中的使用了摩擦驱动器和挠性铰链的装置
EP1630562A1 (en) * 2003-04-28 2006-03-01 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Dynamic matrix sensitivity measuring instrument for inertial sensors, and measuring method therefor
CN102322944A (zh) * 2011-08-14 2012-01-18 浙江大学 三分量振动校准装置
CN105137122A (zh) * 2015-09-09 2015-12-09 太原理工大学 基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1453099A (zh) * 2002-03-29 2003-11-05 松下电器产业株式会社 精密运动工作台中的使用了摩擦驱动器和挠性铰链的装置
EP1630562A1 (en) * 2003-04-28 2006-03-01 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Dynamic matrix sensitivity measuring instrument for inertial sensors, and measuring method therefor
CN102322944A (zh) * 2011-08-14 2012-01-18 浙江大学 三分量振动校准装置
CN105137122A (zh) * 2015-09-09 2015-12-09 太原理工大学 基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
电磁驱动器与矩形静压空气止推轴承混合支承工作台的设计与实现;毛军红 等;《科学通报》;20080930;第53卷(第18期);2251-2256

Also Published As

Publication number Publication date
CN106199073A (zh) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106199073B (zh) 基于平面空气轴承解耦装置的三轴加速度计标定台
CN102455249B (zh) 气浮轴承的刚度测试装置
CN102749068B (zh) 平面阵列天线面的安装精度检测方法
WO2018201590A1 (zh) 一种3d曲面玻璃的快速测量装置
JP6261829B1 (ja) リーフスプリング式デカップリング装置に基づく三次元標準振動台
CN106404400B (zh) 一种整体式高刚度气体推力轴承动态性能测试实验台
CN110132307A (zh) 一种直线动态校准装置
CN107390155B (zh) 一种磁传感器校准装置和方法
CN101929896A (zh) 高精度摩擦力动态过程测试装置及测试方法
CN105137122A (zh) 基于滑槽滑块解耦装置的三轴加速度计标定台
JP7154879B2 (ja) 門形構造の位置決め装置
CN110567639A (zh) 一种多轴力传感器校准方法及校准装置
CN207742559U (zh) 机床直线运动运行态的全自由度精度检测装置
CN104614112B (zh) 组合式高精度三轴力传感器
CN108871763A (zh) 一种rv减速器检测装置
CN111678434A (zh) 机床直线轴运行的六自由度误差同时检测装置及方法
CN112697074B (zh) 动态待测物角度测量仪及测量方法
CN109596295B (zh) 一种多轴向振动台线振动的激光绝对校准装置
Mainaud Durand et al. PACMAN project: a new solution for the high-accuracy alignment of accelerator components
CN109443141B (zh) 一种三维测试仪
CN203249614U (zh) 压缩变形测量装置
CN101382739A (zh) 微型平台装置
CN109405779A (zh) L型球列的三坐标测量机垂直度误差检测装置及方法
JP2022145717A (ja) 多軸レーザ干渉測長器、及び、変位検出方法
CN114705361A (zh) 一种不规则物体的重心重量测量系统及测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant