CN113607976B - 一种惯性传感器性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种惯性传感器性能测试装置及方法，包括：扭秤A、扭秤B、惯性传感器的位移传感器和控制器；其中扭秤A包括：悬丝、反射镜、秤杆、检验质量和配平体；扭秤B包括：悬丝、反射镜、秤杆、极板框架和配平体。惯性传感器的检验质量和极板框架通过位移传感器检测两者之间的相对位置信息，并将该扭转信息传送给控制器，控制器控制反馈执行机向扭秤施加反馈力，以产生的力矩使检验质量和极板框架保持相对平衡的控制状态。同时，角度传感器可实时分别辅助监测两套扭秤的角运动信息。本发明能够极大抑制地面振动噪声干扰，实现了高精度和高分辨率的惯性传感器地面性能测试，整个装置结构简单，操作方便。

Description

一种惯性传感器性能测试装置及方法

技术领域

本发明属于精密测量领域，更具体地，涉及一种惯性传感器性能测试装置及方法。

背景技术

近年来，高精度的空间惯性传感器在卫星重力测量、空间引力波探测等领域具体重要的应用前景，随着惯性技术的发展，惯性传感器的精度也越来越高。高精度的空间惯性传感器的分辨率往往高达10^-10g/Hz^1/2或以上，但量程也往往很小，通常小于10^-5g。以卫星重力梯度卫星GOCE中的加速度计为例，其分辨率设计达到了10^-12m/s²/Hz^1/2量级。为了确保这类高精度惯性传感器能够在轨可靠工作，在地面对其进行性能测试验证是一项很重要的工作。然而在地面性能测试过程中，待检仪器所处环境的振动噪声必然会直接或间接耦合进入其输入端，从而影响惯性传感器的性能测试，因此我们必须尽可能抑制环境扰动的干扰。不可避免的是，由于地球本身并非一个完美的刚体，它无时无刻不在发生形变，这便使得地面存在固有的地脉动噪声。地脉动噪声在不同地区的水平各不相同，然而即便是在最安静的地区，其在mHz频带的噪声谱依然高达10^-8m/s²/Hz^1/2，这已经高出了目前很多高精度惯性传感器的噪声水平。所以如果我们需要直接在地面上对高精度的惯性传感器性能进行评估，能够高性能地抑制地面振动耦合的测试装置是必不可少的。

对测试环境振动干扰的抑制方案通常采用隔振平台的方式进行前级隔离，降低测试输入端的扰动。隔振系统的隔振效果很大程度上取决于其固有频率。目前市面上的隔振平台的固有频率大都在几Hz以上，而目当前高精度的惯性传感器的测量频带往往低于0.1Hz，所以市面上的这类隔振平台是很难满足对高精度惯性传感器性能测试的要求的。尽管现有技术提供的单扭秤结构的测试装置能够在一定程度上抑制地面振动对惯性传感器性能测试的影响，但对10mHz～100mHz频段的地面振动抑制效果仅能够1～3个数量级抑制，依然达不到GOCE这类高精度惯性传感器的测试需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种惯性传感器性能测试装置及方法，旨在解决对惯性传感器进行性能测试过程中的环境振动干扰的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种惯性传感器性能测试装置，包括：第一扭秤、第二扭秤以及性能测试单元；

所述第一扭秤包括：第一悬丝、第一秤杆、检验质量、检验质量配平体以及第一调节台；所述第一悬丝的一端悬挂于第一调节台下方，另一端连接第一秤杆；所述检验质量和检验质量配平体连接于第一秤杆两端的下方；所述第一秤杆可以绕第一悬丝转动，所述第一调节台提供第一悬丝的悬点且可以调节第一悬丝的长度；

所述第二扭秤包括：第二悬丝、第二秤杆、极板框架、框架配平体以及第二调节台；所述第二悬丝的一端悬挂于第二调节台下方，另一端连接第二秤杆；所述极板框架和框架配平体连接于第二秤杆的两端；所述第二秤杆可以绕第二悬丝转动，所述第二调节台提供第二悬丝的悬点且可以调节第二悬丝的长度；

其中，所述第一扭秤和第二扭秤的相对位置关系为：第一秤杆位于第二秤杆上方，且检验质量位于极板框架内部，两个扭秤无直接接触；所述检验质量和极板框架为惯性传感器的敏感探头核心部件；

利用第一调节台或第二调节台调节使第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长的差值小于预设值，且使检验质量与极板框架位于相同高度；

所述性能测试单元，用于实时检测检验质量与极板框架之间的相对运动情况，若发生相对运动，则确定对应反馈力矩的大小，所述反馈力矩为静电力矩，可作用于检验质量和极板框架，用于使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动；采用所述装置对所述惯性传感器进行性能测试时，统计反馈力矩的变化情况以确定反馈力矩的噪声，所述反馈力矩的噪声反映待测惯性传感器的性能，所述性能指惯性传感器测量加速度的分辨率，所述反馈力矩的噪声越小，则分辨率越高。

第一调节台或第二调节台可以为多自由度调节平台或悬丝长度调节平台。

在一个可选的示例中，该装置还包括：电容位移传感器；

所述电容位移传感器用于检测第一秤杆的运动情况，以确定第一扭秤的等效摆长，或检测第二秤杆的运动情况，以确定第二扭秤的等效摆长；所述等效摆长为扭秤的悬点到秤杆等效质心的距离；所述秤杆的等效质心指的是秤杆和秤杆上所有连接物体的等效质心。

在一个可选的示例中，所述第一扭秤和第二扭秤中至少一个扭秤还包括：反射镜；

第一扭秤包括反射镜时，所述反射镜置于第一悬丝与第一秤杆的连接点，第二扭秤包括反射镜时，所述反射镜置于第二悬丝与第二秤杆的连接点；

所述性能测试装置还包括：角度传感器或光学传感器；

所述角度传感器或光学传感器通过反射镜确定反射镜所在的扭秤的运动情况，以确定该扭秤的等效摆长；所述等效摆长为扭秤的悬点到扭秤等效质心的距离；所述扭秤的等效质心指的是秤杆和秤杆上所有连接物体的等效质心。

在一个可选的示例中，所述第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长的差值小于预设值，使得第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长接近，两个扭秤之间实现同步运动，形成对地面振动的共模抑制，导致所述惯性传感器对地面振动不敏感，且对惯性传感器性能测试时地面振动对测试结果的影响被抑制，提高了性能测试的分辨率。

在一个可选的示例中，所述预设值小于或等于1cm。

在一个可选的示例中，该装置还包括：反馈执行单元；

所述反馈执行单元，用于向检验质量和极板框架施加所述反馈力矩，以使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动。

第二方面，本发明提供了一种惯性传感器性能测试方法，包括如下步骤：

通过两个扭秤分别将检验质量和极板框架悬挂，检验质量位于极板框架内部；所述检验质量和极板框架为惯性传感器的敏感探头核心部件；

控制两个扭秤的等效摆长的差值小于预设值，使得两个扭秤实现同步运动，形成对地面振动的共模抑制，导致所述惯性传感器对地面振动不敏感；

通过控制两个扭秤使检验质量与极板框架位于相同高度；

实时检测检验质量与极板框架之间的相对运动情况，若发生相对运动，则确定对应反馈力矩的大小，所述反馈力矩为静电力矩，可作用于检验质量和极板框架，用于使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动；

统计反馈力矩的变化情况以确定反馈力矩的噪声，以确定惯性传感器的性能；所述性能指惯性传感器测量加速度的分辨率，所述反馈力矩的噪声越小，则分辨率越高。

在一个可选的示例中，该方法还包括如下步骤：

向检验质量和极板框架施加所述反馈力矩，以使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动。

在一个可选的示例中，所述预设值小于或等于1cm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明提供一种惯性传感器性能测试装置及方法，利用两套扭秤分别悬挂检验质量和极板框架，具有超高的灵敏度的同时，利用共模抑制思想，能够极大抑制环境振动耦合干扰，提高惯性传感器性能测试水平。相对传统的单扭秤或扭摆模式的地面测试装置而言，具有更高的测试水平。例如，选取典型参数：检验质量与配平质量分别70g，极板框架与配平体质量分别为100g，扭秤半臂长均为10cm，分别选用直径为50微米和80微米的钨丝悬挂两套扭秤，钨丝长度为50cm±1cm，等效摆长差异控制在1cm以内，可得该发明装置的能够在mHz频带抑制环境振动噪声至少6个数量级，这要比传统单扭秤测试装置检测水平至少高出1～2个数量级。

(2)本发明提供一种惯性传感器性能测试装置及方法，用高精度传感器(如电容位移传感器或者光学传感器等)，来监测扭秤的运动情况，评估扭秤悬挂的摆长；然后通过悬丝长度调节平台可以适当调节悬挂扭秤的摆长，使两套扭秤的摆长相匹配，达到最佳摆长设计状态。可以进一步优化该装置对测试环境地面振动的抑制效果，实现了惯性传感器的高分辨率的性能测试验证。

附图说明

图1为本发明实例提供的振动不敏感的惯性传感器双扭秤组合测试装置的原理框图；

图2为本发明实例提供的惯性传感器性能测试方法流程图；

图3为本发明实例提供的双扭秤结构装置与传统单扭秤装置振动抑制对比图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为第一悬丝，2为第一秤杆，3为第一反射镜，4为检验质量，5为检验质量配重质量块，6为第二悬丝，7为第二秤杆，8为第二反射镜，9为极板框架，10为极板框架配重质量块，11为多自由度调节平台，12为悬丝长度调节平台。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本明。

本发明的目的在于提供一种基于双扭秤复合结构的高精度惯性传感器地面性能测试方法和装置，利用悬丝将惯性传感器的检验质量和极板框架同时分别用扭秤方式悬挂起来，通过摆长测量与调节的手段，使检验质量和极板框架对地面振动的响应尽可能一致，从而达到对外部振动耦合影响共模抑制，进而使待测惯性传感器在地面测试过程中对地面振动干扰不敏感。本发明装置结构简单，能够极大抑制地面振动耦合噪声，提高惯性传感器性能测试验证水平。

为了进一步提高测试装置对地面振动耦合的抑制效果，本发明基于共模抑制的特点，通过同时悬挂惯性传感器的检验质量和极板框架的双扭秤复合结构，经过测试装置参数的优化设计，使测试装置对测试环境的地面振动干扰不敏感，获得更好的惯性传感器性能测试效果。

本发明提供一种振动不敏感的惯性传感器双扭秤组合测试方法和装置，包括由悬丝、秤杆、检验质量、检验质量配平体和多自由度调节平台组成的检验质量悬挂扭秤A，由悬丝、秤杆、极板框架、框架配平体和悬丝长度调节台组成的极板框架悬挂扭秤B，位移传感器、控制器和反馈执行机组成。位移传感器实时监测检验质量和极板框架之间的相对位置变化，再传递给控制器进行反馈控制运算，并通过反馈执行机施加反馈力矩，保持检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态。检验质量悬挂扭秤A和极板框架悬挂扭秤B分别通过悬丝悬挂，能够在水平方向非常灵敏地转动，在稳定控制状态下，扭秤的运动角度非常小，对检验质量或极板框架而言，只发生极小的平动位移。因此，该装置可以用来直接检验惯性传感器的平动自由度的测试性能。

更进一步地，扭秤A和扭秤B均可以包括反射镜，检验质量悬挂扭秤A能够通过角度传感器，或者光学传感器通过反射镜检测扭秤A的运动状态，从而评估扭秤A的本征频率和等效摆长。检验质量悬挂扭秤B通过角度传感器，或者光学传感器通过反射镜检测扭秤B的运动状态，从而评估扭秤B的本征频率和等效摆长。

更进一步地，同时扭秤A和扭秤B能够通过测量悬挂系统的摆长后，分别由多自由度调节平台和悬丝长度调节台进行摆长调节匹配，使检验质量和极板框架对地面振动响应一致，进而达到共模抑制的效果，从而能够抑制测试环境的地面振动耦合干扰，提高惯性传感器在地面性能测试的水平。

在传统高灵敏度扭秤基础上，本发明提出的振动不敏感的惯性传感器双扭秤组合测试方法和装置，利用悬丝悬挂的方式，可以使惯性传感器的检验质量和极板框架获得水平方向的高灵敏响应能力，同时能够利用高精度传感器(如电容位移传感器或者光学传感器等)，来测量扭秤的运动情况，评估扭秤悬挂的摆长；然后通过悬丝长度调节平台可以适当调节悬挂扭秤的摆长，使两套扭秤的摆长相匹配，达到最佳摆长设计状态；再通过高精度位移传感器，以及后续控制器系统和反馈控制执行机(如采用静电反馈执行机或者磁反馈执行机)将检验质量与极板框架的控制在保持相对平衡的位置。当分别悬挂检验质量和极板框架的等效摆长非常接近或相等时，本发明所述的测试装置可以极大抑制测试环境的地面振动干扰，使惯性传感器地面测试获得极高的分辨率验证水平。

本发明所述的振动不敏感的惯性传感器双扭秤组合测试方法和装置，高精度扭摆作为弱力检测敏感器，具有更高灵敏度和更低的机械热噪声。结合双扭秤悬挂方案的共模抑制思想可以极大抑制环境扰动的干扰影响，实现对待测惯性传感器的分辨率性能进行高精度的测试验证。特别对于下一代的低低跟踪重力卫星和重力梯度卫星的高精度静电加速度计，其在mHz频段测量分辨率优于10^-12g/Hz^1/2，本发明所述装置能够极大提高测试水平，具有重要意义。

图1示出了本发明实施例提供的一种振动不敏感的惯性传感器双扭秤组合测试装置的原理框图，图1以两个扭秤均包括反射镜为例进行举例说明，本领域技术人员可以理解的是，两个扭秤还可以都不包括反射镜；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

检验质量悬挂扭秤A包括：质量悬挂扭秤A，包括第一悬丝1、第一秤杆2、第一反射镜3、检验质量4、检验质量配平体5和多自由度调节平台11；极板框架悬挂扭秤B，包括第二悬丝6、第二秤杆7、第二反射镜8、极板框架9、框架配平体10和悬丝长度调节平台12。用高精度传感器如电容位移传感器或者光学传感器等，来监测扭秤A和扭秤B的运动情况，分别评估扭秤悬挂的摆长；然后通过悬丝长度调节平台12可以适当调节悬挂扭秤的摆长，使两套扭秤的摆长相匹配，达到最佳摆长设计状态。极板框架9包围检验质量4构成惯性传感器的敏感探头结构，通过位移传感器检测两者之间的相对位置变化，传递给控制器，控制器通过反馈执行机在极板框架9施加反馈电压产生反馈控制力矩，保持检验质量4与极板框架9保持相对静止。在这种状态下，检验质量和极板框架对测试环境振动干扰响应保持一致，从而能够通过共模抑制使惯性传感器测试对地面振动耦合不敏感，达到提高惯性传感器地面测试水平的目的。

当测试环境中的地脉动噪声或者存在低频振动源时，经过扭秤方式悬挂的检验质量和极板框架随地面振动而发生摆动，当检验质量和极板框架悬挂的摆长非常接近时，两者对地面振动影响的模式也非常接近，在控制状态下，两者之间能够实现几乎同步运动，从而形成共模抑制，使检验质量和极板框架的相对运动对地面振动不敏感。在惯性传感器的性能测试过程中，测试环境振动耦合对测试结果影响能够被极大抑制，从而能够进一步提高测试分辨率，验证惯性传感器的性能。

工作过程具体为：首先，第一悬丝1、第一秤杆2、第一反射镜3、检验质量4、检验质量配平体5和多自由度调节平台11，组合构成悬挂检验质量的扭秤A，通过角度传感器，或者光学传感器通过第一反射镜3检测扭秤A的运动状态，确定检验质量悬挂扭秤的等效摆长。第二悬丝6、第二秤杆7、第二反射镜8、极板框架9、极板框架配平体10和悬丝长度调节平台12，组合构成悬挂极板框架的扭秤B，通过角度传感器或者光学传感器通过第二反射镜8检测扭秤B的运动状态，确定极板框架悬挂扭秤的等效摆长。调节扭秤B上端的悬丝长度调节平台12，使扭秤B与扭秤A的等效摆长差异小于1cm，再通过调节扭秤A上端的多自由度调节平台11，使检验质量和极板框架的高度匹配。通电连接位移传感器实时监测检验质量4和极板框架9之间的相对位置变化，再传递给控制器进行反馈控制运算，并通过反馈执行机施加反馈力矩，保持检验质量4和极板框架9处于相对平衡的稳定状态。反馈执行机所施加的反馈电压大小可反映待测惯性传感器的外部的扰动力大小，由于本发明所述装置对环境振动干扰不敏感，因此可以极大抑制测试过程中的输入噪声源，提高惯性传感器性能测试水平。

图2为本发明实例提供的惯性传感器性能测试方法流程图；如图2所示，包括如下步骤：

S101，通过两个扭秤分别将检验质量和极板框架悬挂，检验质量位于极板框架内部；所述检验质量和极板框架为惯性传感器的核心部件；

S102，控制两个扭秤的等效摆长的差值小于预设值，使得两个扭秤实现同步运动，形成对地面振动的共模抑制，导致所述惯性传感器对地面振动不敏感；

S103，通过控制两个扭秤使检验质量与极板框架位于相同高度；

S104，实时检测检验质量与极板框架之间的相对运动情况，若发生相对运动，则确定对应反馈力矩的大小，所述反馈力矩为静电力矩，可作用于检验质量和极板框架，用于使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动；

S105，统计反馈力矩的变化情况以确定反馈力矩的噪声，以确定惯性传感器的性能；所述性能指惯性传感器测量加速度的分辨率，所述反馈力矩的噪声越小，则分辨率越高。

其中，图2所示方法中各个步骤的实现可参见前述装置实施例中的详细介绍，在此不做赘述。

图3为本发明实例提供的双扭秤结构装置与传统单扭秤装置振动抑制对比图；如图3所示：图3中选取典型参数为：检验质量与配平质量分别70g，极板框架与配平体质量分别为100g，扭秤半臂长均为10cm，悬挂检验质量选用长度为50cm，直径50微米的钨丝；以悬挂检验质量和极板框架的等效摆长差值等于预设值1cm的情况考虑，悬挂极板框架的钨丝长度为51cm，直径为80微米。其中图3中虚线表示传统单扭秤装置的振动抑制比曲线，实线为双扭秤结构装置的振动抑制比曲线。可以看出双扭秤结构装置的振动抑制效果在0.1Hz以下频带内，比传统单扭秤装置提高约2个数量级，在2mHz以下频带能够抑制地面振动约7个数量级，对提高惯性传感器的性能测试具有巨大的潜在应用价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种惯性传感器性能测试装置，其特征在于，包括：第一扭秤、第二扭秤以及性能测试单元；

所述第一扭秤包括：第一悬丝、第一秤杆、检验质量、检验质量配平体以及第一调节台；所述第一悬丝的一端悬挂于第一调节台下方，另一端连接第一秤杆；所述检验质量和检验质量配平体连接于第一秤杆两端的下方；所述第一秤杆可以绕第一悬丝转动，所述第一调节台提供第一悬丝的悬点且可以调节第一悬丝的长度；

所述第二扭秤包括：第二悬丝、第二秤杆、极板框架、框架配平体以及第二调节台；所述第二悬丝的一端悬挂于第二调节台下方，另一端连接第二秤杆；所述极板框架和框架配平体连接于第二秤杆的两端；所述第二秤杆可以绕第二悬丝转动，所述第二调节台提供第二悬丝的悬点且可以调节第二悬丝的长度；

其中，所述第一扭秤和第二扭秤的相对位置关系为：第一秤杆位于第二秤杆上方，且检验质量位于极板框架内部，两个扭秤无直接接触；所述检验质量和极板框架为惯性传感器的敏感探头核心部件；

利用第一调节台或第二调节台调节使第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长的差值小于预设值，且使检验质量与极板框架位于相同高度；

所述性能测试单元，用于实时检测检验质量与极板框架之间的相对运动情况，若发生相对运动，则确定对应反馈力矩的大小，所述反馈力矩为静电力矩，可作用于检验质量和极板框架，用于使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动；采用所述装置对所述惯性传感器进行性能测试时，统计反馈力矩的变化情况以确定反馈力矩的噪声，所述反馈力矩的噪声反映待测惯性传感器的性能，所述性能指惯性传感器测量加速度的分辨率，所述反馈力矩的噪声越小，则分辨率越高。

2.根据权利要求1所述的惯性传感器性能测试装置，其特征在于，还包括：电容位移传感器；

所述电容位移传感器用于检测第一秤杆的运动情况，以确定第一扭秤的等效摆长，或检测第二秤杆的运动情况，以确定第二扭秤的等效摆长；所述等效摆长为扭秤的悬点到秤杆等效质心的距离；所述秤杆的等效质心指的是秤杆和秤杆上所有连接物体的等效质心。

3.根据权利要求1所述的惯性传感器性能测试装置，其特征在于，所述第一扭秤和第二扭秤中至少一个扭秤还包括：反射镜；

第一扭秤包括反射镜时，所述反射镜置于第一悬丝与第一秤杆的连接点，第二扭秤包括反射镜时，所述反射镜置于第二悬丝与第二秤杆的连接点；

所述性能测试装置还包括：角度传感器或光学传感器；

所述角度传感器或光学传感器通过反射镜确定反射镜所在的扭秤的运动情况，以确定该扭秤的等效摆长；所述等效摆长为扭秤的悬点到扭秤等效质心的距离；所述扭秤的等效质心指的是秤杆和秤杆上所有连接物体的等效质心。

4.根据权利要求1所述的惯性传感器性能测试装置，其特征在于，所述第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长的差值小于预设值，使得第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长接近，两个扭秤之间实现同步运动，形成对地面振动的共模抑制，导致所述惯性传感器对地面振动不敏感，且对惯性传感器性能测试时地面振动对测试结果的影响被抑制，提高了性能测试的分辨率。

5.根据权利要求4所述的惯性传感器性能测试装置，其特征在于，所述预设值小于或等于1cm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的惯性传感器性能测试装置，其特征在于，还包括：反馈执行单元；

所述反馈执行单元，用于向检验质量和极板框架施加所述反馈力矩，以使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动。

7.一种惯性传感器性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过两个扭秤分别将检验质量和极板框架悬挂，检验质量位于极板框架内部；所述检验质量和极板框架为惯性传感器的敏感探头核心部件；

控制两个扭秤的等效摆长的差值小于预设值，使得两个扭秤实现同步运动，形成对地面振动的共模抑制，导致所述惯性传感器对地面振动不敏感；

通过控制两个扭秤使检验质量与极板框架位于相同高度；所述惯性传感器性能测试装置包括：第一扭秤、第二扭秤以及性能测试单元；所述第一扭秤包括：第一悬丝、第一秤杆、检验质量、检验质量配平体以及第一调节台；所述第一悬丝的一端悬挂于第一调节台下方，另一端连接第一秤杆；所述检验质量和检验质量配平体连接于第一秤杆两端的下方；所述第一秤杆可以绕第一悬丝转动，所述第一调节台提供第一悬丝的悬点且可以调节第一悬丝的长度；所述第二扭秤包括：第二悬丝、第二秤杆、极板框架、框架配平体以及第二调节台；所述第二悬丝的一端悬挂于第二调节台下方，另一端连接第二秤杆；所述极板框架和框架配平体连接于第二秤杆的两端；所述第二秤杆可以绕第二悬丝转动，所述第二调节台提供第二悬丝的悬点且可以调节第二悬丝的长度；其中，所述第一扭秤和第二扭秤的相对位置关系为：第一秤杆位于第二秤杆上方，且检验质量位于极板框架内部，两个扭秤无直接接触；利用第一调节台或第二调节台调节使第一扭秤等效摆长与第二扭秤等效摆长的差值小于预设值，且使检验质量与极板框架位于相同高度；

实时检测检验质量与极板框架之间的相对运动情况，若发生相对运动，则确定对应反馈力矩的大小，所述反馈力矩为静电力矩，可作用于检验质量和极板框架，用于使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动；

统计反馈力矩的变化情况以确定反馈力矩的噪声，以确定惯性传感器的性能；所述性能指惯性传感器测量加速度的分辨率，所述反馈力矩的噪声越小，则分辨率越高。

8.根据权利要求7所述的惯性传感器性能测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：

向检验质量和极板框架施加所述反馈力矩，以使检验质量和极板框架处于相对平衡的稳定状态，抵消所述相对运动。

9.根据权利要求7或8所述的惯性传感器性能测试方法，其特征在于，所述预设值小于或等于1cm。

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