CN210775551U - 一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，包括低频两分量振动台、高对比度标志、低频多轴加速度计、照明设备、成像与采集设备固定装置、成像与采集设备、图像传输设备、电压信号采集与传输设备、处理与显示单元。低频两分量振动台提供低频多轴加速度计的激励加速度；成像与采集设备采集高对比度标志的运动序列图像；图像传输设备传输已采集的运动序列图像；电压信号采集与传输设备采集传输低频多轴加速度计的输出电压信号；处理与显示单元处理运动序列图像与输出电压信号，保存与显示低频多轴加速度计的灵敏度校准结果。本实用新型具有校准过程简单、时间短、频率低、可同时校准低频多轴加速度计轴向与横向灵敏度幅值与相位的优势。

Description

一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置

技术领域

本实用新型属于传感器校准技术领域，更具体地为一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置。

背景技术

压电、MEMS、光力学等低频多轴加速度计广泛应用于地震、风力发电及建筑结构安全等领域的振动监测。由于生产加工等原因使得同批次的低频多轴加速度计灵敏度存在差异，此外，长期使用导致的低频多轴加速度计材料老化也会使其灵敏度发生变化。因此，需要对低频多轴加速度计进行校准，以确保其测量数据的有效性。

现有校准方式通常是将低频多轴加速度计安装于低频单分量振动台或三分量振动台进行校准。对于低频单分量振动台的低频多轴加速度计校准需要多次重复安装低频多轴加速度计，重复安装增大校准不确定度与校准时间。三分量振动台的低频多轴加速度计校准可一次性校准低频多轴加速度计的灵敏度，但其校准频率范围有限，只能实现大于5Hz的校准。现有校准方式无法满足较低频率(小于0.1Hz)的低频多轴加速度计多个轴向灵敏度的同时校准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，以改善低频多轴加速度计的校准效率、缩短校准时间。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，包括低频两分量振动台、高对比度标志、低频多轴加速度计、照明设备、成像与采集设备固定装置、成像与采集设备、图像传输设备、电压信号采集与传输设备、处理与显示单元。

进一步地，所述低频两分量振动台为所述低频多轴加速度计提供多个轴向的激励加速度。

进一步地，所述高对比度标志与所述低频多轴加速度计紧固于所述低频两分量振动台的工作台面，所述高对比度标志与所述低频多轴加速度计具有相同的激励加速度。

进一步地，所述成像与采集设备固定装置用于固定成像与采集设备，使其光轴垂直于低频两分量振动台的工作台面；

进一步地，所述成像与采集设备采集所述高对比度标志的运动序列图像；

进一步地，所述图像传输设备用于传输已采集的运动序列图像；

进一步地，电压信号采集与传输设备用于采集与传输低频多轴加速度计的输出电压信号；

进一步地，所述处理与显示单元用于处理已采集的高对比度标志运动序列图像与输出电压信号，保存与显示低频多轴加速度计的灵敏度校准结果。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用低频两分量振动台为低频多轴加速度计提供多个轴向的激励加速度。利用成像与采集设备捕获高对比度标志的运动序列图像，通过对高对比度标志的加速度测量实现低频多轴加速度计的轴向与横向灵敏度幅值与相位校准。在校准过程中，只需单次安装多轴加速度计即可实现多轴加速度计多个轴向的灵敏度幅值与相位同时校准，缩短了校准时间。此外，本实用新型可实现较低频率(小于0.1Hz)的校准，且校准过程灵活、简单。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施实例中低频多轴加速度计灵敏度校准装置示意图。

附图标记

图中：

1、低频两分量振动台；2、高对比度标志；3、低频多轴加速度计；4、照明设备；5、成像与采集设备固定装置；6、成像与采集设备；7、图像传输设备；8、电压信号采集与传输设备；9、处理与显示单元。

具体实施方式

为了便于本领域相关技术人员对本实用新型专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、方案及有益效果更加清楚、明确，并使权利要求书的保护范围得到充分的支持，下面以具体实例的形式对本专利的技术方案做出更进一步的、详细的说明。

如图1所示，一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，包括低频两分量振动台、高对比度标志、低频多轴加速度计、照明设备、成像与采集设备固定装置、成像与采集设备、图像传输设备、电压信号采集与传输设备、处理与显示单元。所述高对比度标志与所述低频多轴加速度计紧固于所述低频两分量振动台的工作台面。所述成像与采集设备固定于所述高对比度标志的上方，采集所述高对比度标志的运动序列图像。所述照明设备用于所述成像与采集设备的照明，以保证采集图像的质量。所述图像传输设备用于传输采集的高对比度标志的运动序列图像，所述电压信号采集与传输设备用于采集传输所述低频多轴加速度计的输出电压信号。所述处理与显示单元用于处理采集的运动序列图像与输出电压信号，保存与显示低频多轴加速度计的灵敏度校准结果。

本装置用于对低频多轴加速度计灵敏度的校准，所述低频多轴加速度计可以是双轴或三轴加速度计。

此外，此装置还可以对低频多轴位移与速度传感器、以及低频多轴加速度测量仪器进行校准。

工作原理：启动低频两分量振动台，为低频多轴加速度计提供多个轴向的激励加速度。成像与采集设备及电压信号采集与传输设备同时采集高对比度标志的运动序列图像与低频多轴加速度计的输出电压信号。处理与显示单元处理图像传输设备(7)传输的运动序列图像与电压信号采集与传输设备(8)采集传输的输出电压信号，以校准低频多轴加速度计的轴向与横向灵敏度幅值与相位，保存与显示低频多轴加速度计(3)的灵敏度校准结果。

上述详细描述为本实用新型的一个具体实施实例，以便于本领域内相关技术人员的理解，其并非用以限定本实用新型的应用范围。显然本实用新型不限制于上述示范性实施实例的细节，本领域相关技术人员可以在本实用新型的基础上做出一系列的优化与改进、等同修改等。因此，应将实施实例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的保护范围应由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于，包括：低频两分量振动台(1)、高对比度标志(2)、低频多轴加速度计(3)、照明设备(4)、成像与采集设备固定装置(5)、成像与采集设备(6)、图像传输设备(7)、电压信号采集与传输设备(8)、处理与显示单元(9)；所述低频两分量振动台(1)水平放置；所述高对比度标志(2)与所述低频多轴加速度计(3)紧固于所述低频两分量振动台(1)的工作台面；所述电压信号采集与传输设备(8)一端与所述低频多轴加速度计(3)连接，另一端与所述处理与显示单元(9)连接；所述照明设备(4)设置于所述成像与采集设备(6)的左下方；所述成像与采集设备固定装置(5)将所述成像与采集设备(6)固定于所述高对比度标志(2)的上方，使所述成像与采集设备(6)的光轴垂直于低频两分量振动台(1)的工作台面；所述图像传输设备(7)一端与所述成像与采集设备(6)连接，另一端与所述处理与显示单元(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述低频两分量振动台(1)提供所述低频多轴加速度计(3)多个轴向的激励加速度。

3.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述高对比度标志(2)与所述低频多轴加速度计(3)具有一致的激励加速度。

4.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述照明设备(4)为成像与采集设备(6)提供照明。

5.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述成像与采集设备(6)采集所述高对比度标志(2)的运动序列图像。

6.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述图像传输设备(7)传输所述成像与采集设备(6)采集的运动序列图像，所述电压信号采集与传输设备(8)采集传输所述低频多轴加速度计(3)的输出电压信号。

7.根据权利要求1所述的一种低频多轴加速度计灵敏度校准装置，其特征在于：所述处理与显示单元(9)处理图像传输设备(7)传输的运动序列图像与电压信号采集与传输设备(8)采集传输的输出电压信号，保存与显示低频多轴加速度计(3)的灵敏度校准结果。

Images