CN106645798B - 加速度计标度因数稳定性的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加速度计标度因数稳定性的检测方法，包括：在六面体安装装置的每个安装面上安装不同状态的加速度计；在一个循环周期内将安装有加速度计的六面体安装装置放置于恒温箱内，保持第一预设温度预设时长，达到预设时长后降温至第二预设温度，在重力场下进行四点翻滚试验标定加速度计标度因数；循环N个周期后将各个周期内获得的加速度计标度因数进行数据处理，获得加速度计标度因数变化规律；本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法，能够快速的对加速度计的标度因数稳定性进行评估，节约生产成本。

Description

加速度计标度因数稳定性的检测方法

技术领域

本发明涉及加速度计测试技术领域，尤其涉及一种加速度计标度因数稳定性的检测方法。

背景技术

石英挠性加速度计(以下简称加速度计)作为惯性导航、制导与控制的重要器件，具有测量精度高、稳定性好的优点。受温度、振动等环境载荷及加速度计内部组件材料自身特性的变化的影响，加速度计参数稳定性随时间会发生漂移，从而产生导航误差，目前，惯性导航系统通常采用定期标定的方法来解决参数漂移问题。

目前加速度计标度因数长期稳定性的问题：加速度计部组件之间通过胶粘剂或焊接方式连接，胶粘剂固化过程和焊接过程产生残余应力，以及装配过程产生的装配应力，这些残余应力随着环境载荷的影响会释放，不仅会造成力学松弛，还会使得被粘接的构件发生相对位移；永磁材料稳定性随着温度、振动等环境因素的影响，磁性能稳定性发生变化，上述影响因素的变化导致加速度计标度因数长期稳定性变差，为了保证系统的精度，惯性系统通常需要定期标定，这样耗费大量的人力、物力和财力。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

为解决上述问题，本发明提出一种加速度计标度因数稳定性的检测方法，能够快速的对加速度计的标度因数进行标定，节约生产成本。

一种加速度计标度因数稳定性的检测方法，包括：

在六面体安装装置的每个安装面上安装不同状态的加速度计；

在一个循环周期内将安装有加速度计的六面体安装装置放置于恒温箱内，保持第一预设温度预设时长，达到预设时长后降温至第二预设温度，在重力场下进行四点翻滚试验标定加速度计标度因数；

循环N个周期后将各个周期内标定的加速度计标度因数进行数据处理，获得加速度计标度因数变化规律。

本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法，能够快速的对加速度计的标度因数稳定性进行评估，节约生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法中一种实施例的六面体安装装置的结构示意图。

图3为本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法中一种实施例的循环周期示意图。

图4为本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法中一种实施例的加速度计标度因数随时间的变化规律示意图。

图5为常温下自然贮存间隔半个月进行重力场四点翻滚试验标定获得的变化规律示意图。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

参考图1，本实施例提供一种加速度计标度因数稳定性的检测方法，包括：

步骤S101，在六面体安装装置的每个安装面上安装不同状态的加速度计；

步骤S102，在一个循环周期内将安装有加速度计的六面体安装装置放置于恒温箱内，保持第一预设温度预设时长，达到预设时长后降温至第二预设温度，在重力场下进行四点翻滚试验标定加速度计标度因数；

步骤S103，循环N个周期后将各个周期内标定的加速度计标度因数进行数据处理，获得加速度计标度因数变化规律。

加速度计摆组件由整体石英摆片和两个动圈组成，两个动圈对称连接在摆片中心盘两侧，为了缓解温度载荷给异质材料带来的影响，动圈与摆片之间采用弹性胶连接，此外，加速度计力矩器结构中，磁钢、磁极片和激励环之间通过胶粘剂连接，这些连接位置的变化会导致加速度计力心和质心长期稳定性发生变化。

加速度计的力矩器采用永磁动圈式对顶结构，两个磁路相互独立形成推挽结构，材料局部区域存在热扰动、机械振动及外磁场和地球磁场等产生的磁场影响了永磁性材料的磁状态，这些磁场随着时间会发生变化。

进一步地，参考图2，六面体安装装置的每个安装面上可以装卡9个加速度计，作为一种优选的实施方式，9个加速度计分别处于三种状态，包括第一状态、第二状态和第三状态；每个状态的加速度计的数量为3个。

第一状态下加速度计摆轴与输入轴构成的平面与水平基准面平行；

第二状态下加速度计的输出轴与输入轴构成的平面与水平基准面平行；

第三状态下加速度计的摆轴与输出轴构成的平面与水平基准面平行。

加速度计通过螺钉安装在六面体安装装置上。

进一步地，作为一种优选的实施方式，第一预设温度为80℃～90℃，预设时长为120小时，第二预设温度为50℃～70℃。

参考图3，在一个循环周期内，将装有加速度计的六面体安装装置置于恒温箱内，升温至80℃，保温120小时，之后降温至60℃，在此温度下进行重力场四点翻滚测试。

具体地，重力场四点翻滚测试，包括：

在重力场下采用精密分度装置将各加速度计翻转0°、90°、180°、270°四个位置，通过计算获得加速度计标度因数。

重力场四点翻滚测试的具体测试方法请参考标准GJB1037A。

作为一种优选的实施方式，N的取值为5，即完成5个循环周期后进行数据处理。

进一步地，将各个周期内标定的加速度计标度因数进行处理，获得加速度计标度因数变化规律，包括：

采用差分检测法进行野点剔除，并利用最小二乘法建立加速度计标度因数随着时间变化模型，确定标度因数稳定性变化的斜率。

参考图4和图5，图4为采用本实施例提供的加速度计标度因数稳定定检测方法检测的加速度计标度因数随时间的变化规律，图5为常温下自然贮存间隔半个月进行重力场四点翻滚试验标定，测试时间一年获得的变化规律，可以看出，本实施例提供的加速度计标度因数稳定性检测方法检测得到的变化规律可以等效常温一年测试得到的变化规律。

本发明提供的加速度计标度因数稳定性的检测方法，能够通过高温短时间内的变化效果，等效自然贮存一年的效果，有效节约测试时间，进而节约生产成本。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (5)

1.一种加速度计标度因数稳定性的检测方法，其特征在于，包括：

在六面体安装装置的每个安装面上安装不同状态的加速度计,所述不同状态包括第一状态、第二状态和第三状态；所述第一状态下加速度计摆轴与输入轴构成的平面与水平基准面平行；所述第二状态下加速度计的输出轴与输入轴构成的平面与水平基准面平行；所述第三状态下加速度计的摆轴与输出轴构成的平面与水平基准面平行；

在一个循环周期内将安装有加速度计的六面体安装装置放置于恒温箱内，保持第一预设温度预设时长，达到预设时长后降温至第二预设温度，在重力场下进行四点翻滚试验标定加速度计标度因数，所述第一预设温度为80℃～90℃，所述预设时长为120小时，所述第二预设温度为50℃～70℃；

循环N个周期后将各个周期内标定的加速度计标度因数进行数据处理，获得加速度计标度因数变化规律。

2.根据权利要求1所述的加速度计标度因数稳定性的检测方法，其特征在于，所述六面体安装装置的每个面上安装9个加速度计，所述第一状态下的加速度计数量为3个，所述第二状态下的加速度计数量为3个，所述第三状态下的加速度计数量为3个。

3.根据权利要求1所述的加速度计标度因数稳定性的检测方法，其特征在于，所述在重力场下进行四点翻滚试验标定加速度计标度因数，包括：

在重力场下采用精密分度装置将各加速度计翻转4个位置，标定加速度计标度因数。

4.根据权利要求1所述的加速度计标度因数稳定性的检测方法，其特征在于，所述N的取值为5。

5.根据权利要求1所述的加速度计标度因数稳定性的检测方法，其特征在于，将各个周期内标定的加速度计标度因数进行数据处理，获得加速度计标度因数变化规律，包括：

采用差分检测法进行野点剔除，并利用最小二乘法建立加速度计标度因数随着时间变化模型，确定标度因数稳定性变化的斜率。