CN108107233B - 加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统 - Google Patents

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    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

Abstract

本发明公开了一种加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统，涉及加速度计技术领域，包括：当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的加速度计的多个第一输出电压数据，连续采集在第二状态下的多个第二输出电压数据，连续采集在第三状态下的多个温度数据，根据多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，对各个温度数据及对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型，并以此校正加速度计的标度因数；通过连续采集温度变化时的标度因数数据，可校正连续温度点下的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数在任意温度下的精确度。

Description

加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统
技术领域
本发明涉及加速度计技术领域，特别是涉及一种加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统。
背景技术
微机械加速度计是基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机械系统)加工技术制作而成，又称为MEMS加速度计，其可用来测量运动载体的加速度信息，已在军事、工业、惯性导航、仪器检测、医学和消费电子等领域得到了广泛的应用。
由于加速度计敏感结构的加工误差和材料结构的特殊性，当工作环境改变时，加速度计的零偏和标度因数会发生漂移，进而影响系统(如惯性导航系统)的精度，其中尤以环境温度对MEMS加速度计的影响显著，从而制约了其应用领域。
为了抑制温度对MEMS加速度计标度因数的影响，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统校正方法在间隔温度点离散测得加速度计的标度因数，而进行拟合校正的；因为标度因数受温度影响的机制较为复杂，导致有些温度点的标度因数远离拟合曲线，从而使得标度因数对温度的数学模型不够准确，补偿效率显著下降，严重降低了MEMS加速度计标度因数的补偿精度。
发明内容
基于此，有必要针对拟合曲线不准确、补偿效率降低和精度低的问题，本发明提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统。
本发明实施例中提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正方法，包括以下步骤：
当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的所述加速度计的多个第一输出电压数据；其中，所述第一状态为所述加速度计的输入加速度为第一加速度，且所述加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；
按照所述预设采集频率，连续采集在第二状态下的所述加速度计的多个第二输出电压数据；其中，所述第二状态为所述加速度计的输入加速度为第二加速度，且所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
按照所述预设采集频率，连续采集在第三状态下的所述加速度计的多个温度数据；其中，所述第三状态为所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
根据多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据获取各个所述温度数据对应的标度因数数据；
对各个所述温度数据及对应的多个所述标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型；
基于标准标度因数值，根据所述数学模型对所述加速度计的标度因数进行校正。
相应地，本发明实施例中提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正装置，包括：
第一输出电压数据采集模块：用于当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的所述加速度计的多个第一输出电压数据；其中，所述第一状态为所述加速度计的输入加速度为第一加速度，且所述加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；
第二输出电压数据采集模块，用于按照所述预设采集频率，连续采集在第二状态下的所述加速度计的多个第二输出电压数据；其中，所述第二状态为所述加速度计的输入加速度为第二加速度，且所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
温度数据采集模块，用于按照所述预设采集频率，连续采集在第三状态下的多个所述加速度计的温度数据；其中，所述第三状态为所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
标度因数数据获取模块，用于根据多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据获取各个所述温度数据对应的标度因数数据；
数学模型建立模块，用于对所述温度数据及对应的所述标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型；
标度因数连续温度校正模块，用于基于标准标度因数值，根据所述数学模型对所述加速度计的标度因数进行校正。
相应地，本发明实施例中提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行如上任意一项所述方法的步骤。
相应地，本发明实施例中提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项所述方法的步骤。
相应地，本发明实施例中提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正系统，包括加速度计、温箱转台、温箱和控制设备，
所述温箱转台用于固定所述加速度计以使输入加速度不变；
所述温箱用于使所述加速度计的温度随着预设温度曲线变化；
所述控制设备用于如上任意一项所述方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
本发明加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统，通过连续采集多个第一输出电压数据、多个第二输出电压数据和多个温度数据，并通过第一输出电压数据和第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，对各个温度数据及对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型，根据数学模型对加速度计的标度因数进行校正；通过采集连续温度点下标度因数数据，即连续温度点下标度因数和温度的关系，可以校正连续温度点的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数在任意温度下的精确度；此外，通过第一输出电压数据和第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，无需进行标度因数测试，同时可以不需要分度头装置即可实现加速度计标度因数的温度校正，从而减少了人工操作，提高了测试效率。
附图说明
图1为本发明实施例中加速度计标度因数的连续温度校正方法第一流程图；
图2为本发明实施例中温箱的预设温度曲线示意图；
图3为本发明实施例中加速度计标度因数的连续温度校正方法第二流程图；
图4为本发明实施例中加速度计标度因数的连续温度校正方法第三流程图；
图5为本发明实施例中加速度计标度因数的测评装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统进一步详细说明。
应当理解，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，并不是旨在限制本发明。
本发明加速度计标度因数的连续温度校正方法及系统各实施例，可基于MEMS加速度计研究其标度因数随温度变化的校正方法，涉及MEMS加速度计标度因数随温度变化的机理及数学模型，以下对MEMS加速度计数学模型来源做详细说明。
在本发明各实施例中，加速度计的静态模型可以表示为：
U＝K0+K1·a (1)
其中，公式(1)中U为加速度计的输出电压；K0为加速度计的零偏，即加速度计输入加速度为零时加速度计的输出电压；K1为加速度计的标度因数，即加速度计的输出电压与输入加速度的比值；a为加速度计的输入加速度。
其中，加速度计的零偏K0和标度因数K1是加速度计最重要的两个性能参数，其精度决定了加速度计的性能。
在本发明各实施例中，由于加速度计敏感结构的加工误差和材料结构的特殊性，当环境温度改变时，加速度计的零偏和标度因数会发生漂移，即温度对加速度计的零偏和标度因数的影响，其静态模型可表示为(以三阶温度模型为例)：
U＝K0·(b0+b1T+b2T2+b3T3)+K1·(c0+c1T+c2T2+c3T3)·a (2)
当输入加速度a为零时，有：
U1＝K0·(b0+b1T+b2T2+b3T3) (3)
其中，公式(3)中只包含加速度计零位的温度系数。
当输入加速度a为1g时，有：
U2＝K0·(b0+b1T+b2T2+b3T3)+K1·(c0+c1T+c2T2+c3T3)·1g (4)
其中，g为重力加速度的简写，单位为9.8米/秒2，公式(4)中包含加速度计零位和标度因数的温度系数。
将U1和U2进行差值运算，获得：
K＝U1-U2＝K1·(c0+c1T+c2T2+c3T3)·1g (5)
其中，公式(5)中只包含加速度计标度因数的温度系数。
此时，K数据即为标度因数数据，即在一个温度数据(温度点)下有对应的一个标度因数数据；同理，在多个温度数据下有对应的多个标度因数数据，通过对多个温度数据和多个标度因数数据进行拟合即可得到标度因数和温度的数学模型。
为此，本发明实施例中提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正方法，如图1所示，包括以下步骤：
S110：当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的加速度计的多个第一输出电压数据；其中，第一状态为加速度计的输入加速度为第一加速度，且加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化。
其中，温箱转台用于固定加速度计以使输入加速度不变，在本实施例中，加速度计的输入加速度分别为第一加速度(a1)；上电工作是指为加速度计提供稳定电源，加速度计能正常工作。
其中，预设采集频率可以自定义，如预设采集频率可为1Hz(赫兹)，即1秒采集一个第一输出电压数据。
其中，第一状态是速度计的输入加速度为a1，且加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化。
需要说明的是，在本发明各实施例中，加速度计温箱的温度按照预设温度曲线变化；此时，加速度计位于温箱内，因此加速度计的温度也按照预设温度曲线同步变化。
其中，预设温度曲线是以时间为横坐标、以温度为纵坐标的曲线，旨在表示温箱的预设温度随时间的变化。
在一个实施例中，预设温度曲线如图2所示，在25℃下恒温0.5小时，以1℃/min升温至60℃，在60℃下恒温1小时，以1℃/min降温至-40℃，在-40℃下恒温1小时，以1℃/min升温至25℃，在25℃下恒温0.5小时；应当理解，预设温度曲线可自定义。
举例说明，当预设采集频率为1Hz，在60℃恒温阶段下1分钟内可采集60个第一输出电压数据，在升降温阶段下1分钟内可采集60个第一输出电压数据；当预设采集频率为5Hz，在1分钟内可采集300个第一输出电压数据。
在本实施例中，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的多个加速度计的输出电压数据U1，应当理解为以预设温度曲线的横坐标(时间)为时段，按照预设采集频率，采集在此时段内的多个第一输出电压数据。
举例说明，预设采集频率为1Hz，图2所示的时段为6小时20分钟，以该时段的起点(时刻)作为第一个采集点，则采集的第一输出电压数据有22800个。
S120：按照预设采集频率，连续采集在第二状态下的加速度计的多个第二输出电压数据；其中，第二状态为加速度计的输入加速度为第二加速度，且温箱的温度按照预设温度曲线变化。
其中，第二状态与第一状态的区别在于改变了输入加速度的数值，即输入加速度计为第二加速度(a2)。
具体而言，按照与步骤S110中的相同预设采集频率和预设温度曲线，在同一时段内所采集的第二输出电压数据的数量与第一输出电压数据相等，且一一对应，即每个第二输出电压数据与每个第一输出电压数据在同一温度点进行采集的。
S130：按照预设采集频率，连续采集在第三状态下的加速度计的多个温度数据；其中，第三状态为温箱的温度按照预设温度曲线变化。
其中，第三状态为温箱的温度按照预设温度曲线变化，如前所述，加速度计温箱的温度按照预设温度曲线变化；此时，加速度计位于温箱内，因此加速度计的温度也按照预设温度曲线同步变化。
其中，按照与步骤S110中的相同预设采集频率和预设温度曲线，在同一时段内所采集的温度数据的数量与第一输出电压数据相等，且一一对应，即每个温度数据与每个第一输出电压数据在同一温度点进行采集的。
需要说明的是，所采集的温度数据为加速度计的实际温度。
在本实施例中，通过步骤S110、步骤S120和步骤S130分别采集在同一时段内的第一输出电压数据、第二输出电压数据和温度数据，可以看出并未限制步骤S110、步骤S120和步骤S130的执行顺序，因此在步骤S110、步骤S120和步骤S130的执行顺序上做出的改进(如同步采集或先后采集)，都属于本发明的保护范围。
S140：根据多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据。
具体而言，根据在不同时刻下所采集的各个温度数据，对各个温度数据所对应的多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据进行运算，获取各个温度数据对应的标度因数数据。
S150：对各个温度数据及对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型。
具体而言，以标度因数数据作为纵坐标，温度数据作为横坐标，将获取的各个温度数据T和对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型。
在一个实施例中，以三阶温度模型为例，根据公式(5)可得知标度因数对温度的数学模型公式为：
K＝K1·(c0+c1T+c2T2+c3T3)·a2-a1) (6)
其中，公式(6)中K1为加速度计的标度因数，K数据即为标度因数数据，a2和a1为不同数值的输入加速度。
需要说明的是，各个标度因数数据与标度因数K1是线性相关的，会有一个比例系数的差异，该比例系数即为(a2-a1)，以标度因数数据作为加速度计的标度因数与温度的公式中会有一个比例系数，但这并不影响加速度计标度因数的温度校正。
举例说明，当输入加速度a1等于零，a2等于1g时，(a2-a1)＝1g，比例系数为1。
其中，当a2和a1的差值为定值时，在温度影响下，标度因数数据随着温度变化而变化。
S160：基于标准标度因数值，根据数学模型对加速度计的标度因数进行连续温度校正。
具体而言，根据公式(6)可得知标准标度因数值K′的计算公式为
K′＝K1·(a2-a1) (7)
其中，根据公式(7)中，当a2和a1的差值为定值，在温度变化时，标准标度因数值K′的值都为定值。
以该定值为基准，将在各个温度数据(温度点)的多个标度因数数据校正为标度因数数据K′的值。
需要说明的是，标准标度因数值K′与标度因数K1会有一个比例系数的差异，该比例系数为(a2-a1)。
在本发明各个加速度计标度因数的连续温度校正方法实施例中，由于第一输出电压数据和第二输出电压数据均为加速度计温度测试时连续采集的输出数据，故标度因数数据为连续数据，同理，温度数据也为连续数据。
需要说明的是，在本发明各个加速度计标度因数的连续温度校正方法实施例中，需保证输入加速度a1和a2不相等，不限于输入加速度的具体值。
传统技术中在间隔温度点通过分度头离散测得加速度计的标度因数，而进行拟合校正的，因为标度因数受温度影响的机制较为复杂，导致各个温度点的标度因数远离拟合曲线，从而使得标度因数对温度的数学模型不够准确，补偿效率显著下降，严重降低了加速度计标度因数的精度。
而本实施例中，通过连续采集多个第一输出电压数据、多个第二输出电压数据和多个温度数据，并通过第一输出电压数据和第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，对各个温度数据及对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型，根据数学模型对加速度计的标度因数进行校正；通过采集连续温度点下标度因数数据，即连续温度点下标度因数和温度的关系，可以校正连续温度点的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数任意温度下的精确度。
此外，通过第一输出电压数据和第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，无需进行标度因数测试，同时可以不需要分度头装置即可实现加速度计标度因数的温度校正，从而减少了人工操作，提高了测试效率。
在一个实施例中，如图3所示，包括以下步骤：
S310：当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，同步采集在第一状态下的多个第一输出电压数据及在第三状态下对应的多个温度数据。
其中，第一状态为加速度计的输入加速度为第一加速度，且加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；第三状态为温箱的温度按照预设温度曲线变化；可以看出第一状态必然包括第三状态，因此第一输出电压数据和温度数据可同步采集。
具体而言，如前所述的实施例中，并未限制步骤S110、步骤S120和步骤S130的执行顺序，而在本实施例中，按照预设采集频率，同步采集步骤S110中的第一输出电压数据和步骤S130中的温度数据，可以理解，在同一时段内所采集的温度数据的数量与第一输出电压数据相等，且一一对应。
S320：按照预设采集频率，同步采集在第二状态下的多个第二输出电压数据及在第三状态下对应的多个温度数据。
其中，第二状态为加速度计的输入加速度为第二加速度，且加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；第三状态为温箱的温度按照预设温度曲线变化；可以看出第二状态必然包括第三状态，因此第二输出电压数据和温度数据可同步采集。
同理，步骤S320依据与步骤S310相同的预设温度曲线，并按照相同的预设采集频率，同步采集步骤S120中的第二输出电压数据和步骤S130中的温度数据，可以理解，在同一时段内所采集的温度数据的数量与第二输出电压数据相等，且一一对应。
应当理解，在同一时段内各个温度数据在各个时刻都有对应的第一输出电压数据和第二输出电压数据。
需要说明的是，并未限制步骤S310和步骤S320的执行顺序，因此在步骤S310和步骤S320的执行顺序上做出的改进(如先后采集)，都属于本发明的保护范围。
如上所述，通过同步采集各个温度数据及对应的多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据，可以减少校正方法的流程，从而提高了校正效率；同时同步采集避免遗漏相关数据，能够获取更精准的校正效果。
在一个实施例中，如图4所示，包括以下步骤：
S410：当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，在第一时段内同步采集在第一状态下的多个第一输出电压数据及在第三状态下对应的多个温度数据。
其中，第一时段是具有一定时长的时间段，即从一个时刻跨越到另一个时刻，如北京时间零点至6点20分。
在本实施例中，温度数据及对应的第一输出电压数据是在第一时段下同步采集的，因此温度数据及第一输出电压数据与时间有一定的函数关系。
S420：按照预设采集频率，在第二时段内同步采集在第二状态下的多个第二输出电压数据及在第三状态下对应的多个温度数据。
同理，第二时段区别于第一时段，如北京时间8点至14点20分。
在本实施例中，温度数据及对应的第二输出电压数据在第二时段下同步采集的，因此温度数据及第二输出电压数据与时间有一定的函数关系。
需要说明的是，如前所述，即使加速度计的实际温度与温箱的预设温度有一定的合理误差，但基于相同的预设温度，两次在不同时段所采集的温度数据应相等。
如上所述，通过在第一时段下同步采集温度数据及对应的第一输出电压数据，在第二时段下同步采集温度数据及对应的第二输出电压数据，可以避免使用多台仪器。同时使用同一台仪器因在相同的测试环境下，测试采集的数据可避免引入不必要的变量，具有更好的可重复性和可信度。
在一个实施例中，如图4所示，根据多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据的步骤包括：
S430：对齐处理在不同时段下所采集的第一温度数据及对应的第一输出电压数据和第二输出电压数据。
具体而言，温度数据是在第一时段和第二时段分别采集的，当第一时段的温度数据和第二时段的数量相等，且每个第一时段的温度数据的值与第二时段的值吻合相等，获取在同一时段下的各个温度数据及对应的多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据。
具体而言，当第一时段和第二时段的时长不相等时，基于相同的预设采集频率和预设温度曲线，第一时段的温度数据的数量与第二时段的数量也应不相等，多余的温度数据出现在第一时段或第二时段的起始端或结束端；以第一时段温度数据的值等于其对应的第二时段的温度数据为标准，进行平移处理，并将第一时段或第二时段多余的温度数据进行删除，相应地删除对应的第一输出电压数据或第二输出电压数据。
S430：获取各个温度数据对应的多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据的差值；S440：将差值确定为各个温度数据对应的标度因数数据。
在本实施例中，对第一输出电压数据和第二输出电压数据进行差值运算，所获取的差值为各个温度数据对应的标度因数数据。
在一个实施例中，温度数据的范围为-40℃至+60℃。
具体而言，通过采集全温范围内(-40℃至+60℃)所有温度点下标度因数数据，可以校正在全温范围内所有温度点的加速度计标度因数。
在一个加速度计具体应用实例中，针对加速度计实际使用中的温度漂移问题，具体的是标度因数温度误差问题，研究了一种软硬件结合的校正方案，依据加速度计补偿模型，利用加速度计系统中已经存在的单片机和FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)相结合的硬件实现方法，对标度因数进行了连续温度校正。实验中以加速度计内部温度为输入，加速度计度因数为输出，在全温范围内对加速度计的标度因数补偿系数进行了标定。
实验结果表明，补偿后的加速度计全温标度因数温度系数比补偿前降低了两个个数量级，证明了该方法的正确性、有效性和可靠性。
如上所述，校正在全温范围内所有温度点的加速度计标度因数，提高了加速度计标度因数在全温范围内的精确度。
需要说明的是，在本发明各个校正方法的实施例中，通过截取一定温度范围内的标度因数数据，可以实现在一定温度范围内所有温度点进行校正，从而减少数据处理量，提高测试效率。
可选地，所采用的拟合方法为最小二乘法三阶拟合。
具体而言，由于公式(2)中是输出电压对温度的模型是三阶温度模型，因此标度因数和温度也应为三阶模型，因此所采用的拟合方法为最小二乘法三阶拟合。
相应地，本发明实施例中还提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正装置，如图5所示，包括：
第一输出电压数据采集模块510：用于当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的加速度计的多个第一输出电压数据；其中，第一状态为加速度计的输入加速度为第一加速度，且加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；
第二输出电压数据采集模块520，用于按照预设采集频率，连续采集在第二状态下的加速度计的多个第二输出电压数据；其中，第二状态为加速度计的输入加速度为第二加速度，且温箱的温度按照预设温度曲线变化；
温度数据采集模块530，用于按照预设采集频率，连续采集在第三状态下的多个加速度计的温度数据；其中，第三状态为温箱的温度按照预设温度曲线变化；
标度因数数据获取模块540，用于根据多个第一输出电压数据和多个第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据；
数学模型建立模块550，用于对各个温度数据及对应的多个标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型；
标度因数连续温度校正模块560，用于基于标准标度因数值，根据数学模型对加速度计的标度因数进行校正。
上述加速度计标度因数的连续温度校正装置可执行本发明实施例所提供的加速度计标度因数的连续温度校正方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
此外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述各个加速度计标度因数的连续温度校正方法的实施例的流程。
在一个实施例中，还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述各实施例中的任意一种加速度计标度因数的连续温度校正方法。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
该计算机存储介质，其存储的计算机程序，通过实现包括如上述各加速度计标度因数的连续温度校正方法的实施例的流程，从而实现了通过采集连续温度点下标度因数数据，即连续温度点下标度因数和温度的关系，可以校正连续温度点的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数任意温度下的精确度。
本发明实施例中还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任意一项方法的步骤。
计算机设备中的处理器执行程序时实现上述任意一项方法的步骤，从而实现了通过采集连续温度点下标度因数数据，即连续温度点下标度因数和温度的关系，可以校正连续温度点的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数任意温度下的精确度。
相应地，本发明实施例中还提供了一种加速度计标度因数的连续温度校正系统，包括加速度计、温箱转台、温箱和控制设备，
温箱转台用于固定加速度计以使输入加速度不变；温箱用于使加速度计的温度随着预设温度曲线变化；控制设备用于执行上述任意一项所述方法的步骤。
需要说明的是，温箱的温度根据其预设温度曲线进行变化，加速度计位于温箱内，因此温箱用于使加速度的温度随着预设温度曲线变化。
在一个实施例中，温箱转台为包括垂直温箱转台或分度头装置。
需要说明的是，不同种类的温箱转台，如垂直温箱转台或分度头装置，安装时都需要和温箱进行隔离，避免温箱振动对温箱转台的影响，进而避免对加速度计的影响。
在一个实施例中，本发明各个校正方法的实施例所对应的校正系统，控制设备具有相应的采集装置和处理装置，采集装置用于采集上述校正方法的温度数据和输出电压数据，处理装置用于处理上述校正方法的标度因数数据的获取、数据的拟合、数学模型的建立和标度因数的连续温度校正。
优选地，采集装置包括温度传感器，温度传感器用于采集上述校正方法的温度数据。
可选地，采集装置包括谐振频率采集装置，谐振频率采集装置用于采集振梁式微结构的谐振频率，以表征加速度计的温度。
在一个实施例中，该校正系统中的控制设备用于执行各个加速度计标度因数的连续温度校正方法的实施例，可以理解，控制设备还可以用于控制温箱的温度按照预设温度曲线变化。
在另一个实施例中，该校正系统中的控制设备仅用于执行各个加速度计标度因数的连续温度校正方法的实施例，该校正系统还包括温箱控制器，温箱控制器用于控制温箱的温度按照预设温度曲线变化。
如上所述，利用该校正系统，可以校正温度范围内连续温度点的加速度计标度因数，提高加速度计标度因数在温度范围内任意温度下的精确度；此外，通过第一输出电压数据和第二输出电压数据获取各个温度数据对应的标度因数数据，无需进行标度因数测试，同时可以不需要分度头装置即可实现加速度计标度因数的温度校正，从而减少了人工操作，提高了测试效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的所述加速度计的多个第一输出电压数据；其中，所述第一状态为所述加速度计的输入加速度为第一加速度，且所述加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；
按照所述预设采集频率，连续采集在第二状态下的所述加速度计的多个第二输出电压数据；其中，所述第二状态为所述加速度计的输入加速度为第二加速度，且所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
按照所述预设采集频率，连续采集在第三状态下的所述加速度计的多个温度数据；其中，所述第三状态为所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
获取各个所述温度数据对应的多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据的差值，所述差值作为各个所述温度数据对应的标度因数数据；
对各个所述温度数据及对应的多个所述标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型；
基于标准标度因数值，根据所述数学模型对所述加速度计的标度因数进行连续温度校正。
2.根据权利要求1所述的加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，
当所述加速度计安装于所述温箱转台且上电工作后，按照所述预设采集频率，同步采集在所述第一状态下的多个所述第一输出电压数据及在所述第三状态下对应的多个所述温度数据；
或者
按照所述预设采集频率，同步采集在所述第二状态下的多个所述第二输出电压数据及在所述第三状态下对应的多个所述温度数据。
3.根据权利要求1所述的加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，
当加速度计安装于所述温箱转台且上电工作后，按照所述预设采集频率，在第一时段内同步采集在第一状态下的多个所述第一输出电压数据及在所述第三状态下对应的多个所述温度数据；
按照所述预设采集频率，在第二时段内同步采集在所述第二状态下的多个所述第二输出电压数据及在所述第三状态下对应的多个所述温度数据。
4.根据权利要求1-3任一所述的加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，根据多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据获取各个所述温度数据对应的标度因数数据的步骤包括：
对齐处理在不同时段下所采集的所述温度数据及对应的所述第一输出电压数据和所述第二输出电压数据；
获取各个所述温度数据对应的多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据的差值；
将所述差值确定为各个所述温度数据对应的所述标度因数数据。
5.根据权利要求1-3中任一所述的加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，所述温度数据的范围为-40℃至+60℃。
6.根据权利要求1-3中任一所述的加速度计标度因数的连续温度校正方法，其特征在于，所采用的拟合方法为最小二乘法三阶拟合。
7.一种加速度计标度因数的连续温度校正装置，其特征在于，包括：
第一输出电压数据采集模块：用于当加速度计安装于温箱转台且上电工作后，按照预设采集频率，连续采集在第一状态下的所述加速度计的多个第一输出电压数据；其中，所述第一状态为所述加速度计的输入加速度为第一加速度，且所述加速度计所处温箱的温度按照预设温度曲线变化；
第二输出电压数据采集模块，用于按照所述预设采集频率，连续采集在第二状态下的所述加速度计的多个第二输出电压数据；其中，所述第二状态为所述加速度计的输入加速度为第二加速度，且所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
温度数据采集模块，用于按照所述预设采集频率，连续采集在第三状态下的所述加速度计的多个温度数据；其中，所述第三状态为所述温箱的温度按照所述预设温度曲线变化；
标度因数数据获取模块，用于获取各个所述温度数据对应的多个所述第一输出电压数据和多个所述第二输出电压数据的差值，所述差值作为各个所述温度数据对应的标度因数数据；
数学模型建立模块，用于对所述温度数据及对应的所述标度因数数据进行拟合，建立标度因数对温度的数学模型；
标度因数连续温度校正模块，用于基于标准标度因数值，根据所述数学模型对所述加速度计的标度因数进行连续温度校正。
8.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行权利要求1-6中任意一项所述方法的步骤。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6中任意一项所述方法的步骤。
10.一种加速度计标度因数的连续温度校正系统，其特征在于，包括加速度计、温箱转台、温箱和控制设备；
所述温箱转台用于固定所述加速度计以使输入加速度不变；
所述温箱用于使所述加速度计的温度随着预设温度曲线变化；
所述控制设备用于执行权利要求1-6中任意一项所述方法的步骤。
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