RU2546983C2 - Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis - Google Patents
Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546983C2 RU2546983C2 RU2013139118/28A RU2013139118A RU2546983C2 RU 2546983 C2 RU2546983 C2 RU 2546983C2 RU 2013139118/28 A RU2013139118/28 A RU 2013139118/28A RU 2013139118 A RU2013139118 A RU 2013139118A RU 2546983 C2 RU2546983 C2 RU 2546983C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- sensor
- micromechanical
- frequency
- stand
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков (гироскопов и акселерометров) и инерциальных измерительных модулей на их основе.The invention relates to the field of measurement technology and can be used to determine the dynamic errors of micromechanical inertial sensors (gyroscopes and accelerometers) and inertial measuring modules based on them.
Известен способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков (гироскопов и акселерометров) и инерциальных измерительных модулей на основе задания гармонических колебаний с помощью испытательного стенда. Исследуемый объект устанавливается на испытательный стенд и задаются колебания с фиксированной частотой. Для оценки динамических погрешностей в частотном диапазоне работы датчика или модуля проводится серия испытаний на различных фиксированных значениях частоты колебаний, задаваемых испытательным стендом, и сравнение характеристик, задаваемых стендом, и характеристик, воспроизводимых инерциальным датчиком или измерительным модулем [Иванов В.А. Метрологическое обеспечение гироприбров. - Л.: Судостроение, 1983, с. 134].A known method for determining the dynamic errors of micromechanical inertial sensors (gyroscopes and accelerometers) and inertial measuring modules based on setting harmonic vibrations using a test bench. The object under study is installed on the test bench and oscillations with a fixed frequency are set. To assess the dynamic errors in the frequency range of the sensor or module, a series of tests is carried out on various fixed values of the oscillation frequency set by the test bench, and a comparison of the characteristics set by the bench and the characteristics reproduced by an inertial sensor or measuring module [Ivanov V.A. Metrological support of gyro devices. - L .: Shipbuilding, 1983, p. 134].
Кроме того, существует способ, реализованный в испытательном стенде для снятия статических и динамических характеристик датчиков линейной скорости, при котором одновременно производится сравнение характеристик испытуемого датчика с эталонными характеристиками ползуна механизма стенда [авторское свидетельство SU 1024856 А1 (Пивоваров Л.В.)].In addition, there is a method implemented in a test bench for taking the static and dynamic characteristics of linear speed sensors, which simultaneously compares the characteristics of the tested sensor with the reference characteristics of the slide mechanism of the stand [copyright certificate SU 1024856 A1 (Pivovarov L.V.)].
Указанные способы определения динамических погрешностей датчиков или модулей требуют значительных временных затрат и не обеспечивают достоверного определения погрешностей применительно к конкретным условиям эксплуатации исследуемых датчиков или модулей.These methods for determining the dynamic errors of sensors or modules require considerable time and do not provide reliable determination of errors in relation to the specific operating conditions of the studied sensors or modules.
Известен способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков (гироскопов и акселерометров) и инерциальных модулей на их основе. Способ заключается в том, что колебания воспроизводятся стендом и регистрируются микромеханическим датчиком или инерциальным модулем в спектре частот, охватывающем весь частотный диапазон работы исследуемого объекта и соответствующем конкретным условиям эксплуатации. Последующая обработка производится по формуле
Данный способ выбран за прототип изобретения.This method is selected for the prototype of the invention.
Указанный способ применим для определения частотных характеристик датчиков или модулей, но не позволяет определить динамическую погрешность датчика или модуля в частотном диапазоне его работы.The specified method is applicable for determining the frequency characteristics of sensors or modules, but does not allow to determine the dynamic error of the sensor or module in the frequency range of its operation.
Задачей изобретения является определение динамических погрешностей датчиков в реальных условиях эксплуатации.The objective of the invention is to determine the dynamic errors of the sensors in real operating conditions.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
Воспроизводимые с помощью стенда гармонические колебания задаются в спектре частот, охватывающем весь частотный диапазон работы исследуемого объекта и соответствующем конкретным условиям эксплуатации. Исследуемый модуль устанавливается на стенд колебаний, способный воспроизводить колебания с заданным спектром частот, и производится запись характеристик, задаваемых стендом, и характеристик, воспроизводимых микромеханическим датчиком или инерциальным измерительным модулем. На основе полученных данных осуществляется расчет спектральных плотностей мощности (далее - спектры) входного и выходного сигналов путем перехода из временной области в частотную с помощью преобразования Фурье. Полученный спектр выходного сигнала модуля сравнивается со спектром входного сигнала стенда, соответствующим конкретным условиям эксплуатации, в соответствии с выражением
Способ реализуется следующим образом. Исследуемый микромеханический инерциальный датчик или измерительный модуль устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в спектре частот, охватывающем весь частотный диапазон работы исследуемого объекта. Задаются колебания со спектром, соответствующим конкретным условиям эксплуатации. Производится запись характеристик, задаваемых стендом, и характеристик, воспроизводимых датчиком или модулем. Полученные данные с помощью преобразования Фурье переводятся в частотную область для вычисления спектральной плотности мощности сигналов. Спектры входного сигнала стенда и выходного сигнала датчика или модуля сравниваются в соответствии с выражением
Достигаемый технический результат - определение динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе в режиме их функционирования, повышение достоверности определения динамических погрешностей применительно к конкретным условиям эксплуатации, сокращение времени определения динамических погрешностей при серийном производстве микромеханических датчиков и модулей.The technical result achieved is the determination of dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measuring modules based on them in the mode of their operation, increasing the reliability of determining dynamic errors in relation to specific operating conditions, reducing the time for determining dynamic errors in the serial production of micromechanical sensors and modules.
Исследуемый объект устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в спектре частот. Задаются колебания со спектром, соответствующим реальным условиям эксплуатации. Производится запись характеристик, задаваемых стендом, и характеристик, воспроизводимых микромеханическим датчиком или инерциальным модулем. Последующая обработка входного и выходного сигналов по вышеприведенным формулам позволяет определить динамическую погрешность исследуемого объекта в режиме функционирования. Задание колебаний в спектре частот позволяет сократить время и повысить достоверность определения динамических погрешностей исследуемых объектов применительно к конкретным условиям эксплуатации.The object under study is mounted on a stand capable of reproducing fluctuations in the frequency spectrum. Oscillations are set with a spectrum corresponding to actual operating conditions. The characteristics set by the stand and the characteristics reproduced by the micromechanical sensor or inertial module are recorded. Subsequent processing of the input and output signals according to the above formulas allows you to determine the dynamic error of the investigated object in the operating mode. Setting oscillations in the frequency spectrum can reduce the time and increase the reliability of determining the dynamic errors of the studied objects in relation to specific operating conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139118/28A RU2546983C2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013139118/28A RU2546983C2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013139118A RU2013139118A (en) | 2015-02-27 |
RU2546983C2 true RU2546983C2 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53279388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013139118/28A RU2546983C2 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2546983C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718691C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-04-13 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for determining dynamic error of magnetic compass caused by rolling and device for its implementation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101290326A (en) * | 2008-06-13 | 2008-10-22 | 哈尔滨工程大学 | Rock quartz flexibility accelerometer measuring component parameter identification calibration method |
RU2381511C1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Геофизика-НВ" | Comprehensive test procedure for unified positioning systems based on micromechanical accelerometres and gyroscopes and automated test bench therefor |
US20110264393A1 (en) * | 2010-04-27 | 2011-10-27 | Dong An | System and method for calibrating a three-axis accelerometer |
-
2013
- 2013-08-21 RU RU2013139118/28A patent/RU2546983C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101290326A (en) * | 2008-06-13 | 2008-10-22 | 哈尔滨工程大学 | Rock quartz flexibility accelerometer measuring component parameter identification calibration method |
RU2381511C1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Геофизика-НВ" | Comprehensive test procedure for unified positioning systems based on micromechanical accelerometres and gyroscopes and automated test bench therefor |
US20110264393A1 (en) * | 2010-04-27 | 2011-10-27 | Dong An | System and method for calibrating a three-axis accelerometer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Иванов В.А. Метрологическое обеспечение гироприборов // Л.: Судостроение, 1983 (стр. 134). ГРЯЗИН Д.Г. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ И МОДУЛЕЙ // ИЗВЕСТИЯ ТУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ, 2012, N7 стр.74; . О.О. ВЕЛИЧКО. МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПЫТАНИЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ // XV КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ""Навигация и управление движением"", дата выступления с докладом 12.03.2013, 15.20-15.40, стр. 1-2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718691C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-04-13 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for determining dynamic error of magnetic compass caused by rolling and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013139118A (en) | 2015-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feldbusch et al. | Vibration analysis using mobile devices (smartphones or tablets) | |
El-Sheimy et al. | Analysis and modeling of inertial sensors using Allan variance | |
KR100994247B1 (en) | Method and apparatus for determining phase sensitivity of an accelerometer based on an analysis of the harmonic components of the interference signal | |
CN105675186B (en) | Method for measuring stress based on dynamic photoelasticity sexual system | |
Xu et al. | Operational modal analysis of a rectangular plate using non-contact excitation and measurement | |
CN104462695A (en) | Weak signal detection method based on double-coupling Duffing vibrators and scale varying | |
CN107991536B (en) | Temperature correction method and equipment for frequency domain dielectric response test | |
RU2546983C2 (en) | Method for determining dynamic errors of micromechanical inertial sensors and inertial measurement modules on their basis | |
CN110987016A (en) | Dynamic characteristic calibration system for dynamically tuned gyroscope flexible assembly | |
Hadianfard et al. | Analysis of modal frequencies estimated from frequency domain decomposition method | |
Veldman | Implementation of an accelerometer transverse sensitivity measurement system | |
CN116522085A (en) | Full-automatic inhaul cable frequency extraction, fixed-order and cable force identification method and application | |
Dudzik et al. | Optimal dynamic error formula for charge output accelerometer obtained by the neural network | |
Bushuev et al. | Detecting changes in the condition of a pressure transucer by analysing its output signal | |
RU2718691C1 (en) | Method for determining dynamic error of magnetic compass caused by rolling and device for its implementation | |
CN111579748A (en) | Metal material performance parameter measuring device and method | |
Klaus et al. | Model parameter identification from measurement data for dynamic torque calibration | |
JP2002188955A (en) | Strength deterioration detection method of structure by using ambiguous external force | |
Buchczik et al. | Calibration of accelerometers using multisinusoidal excitation | |
RU2568973C1 (en) | Method to determine parameters of attenuating transition process of temperature detector | |
RU2415387C1 (en) | Method to analyse oscillations | |
US7545155B2 (en) | Parallel AC measurement method | |
Hou et al. | Broadband dynamic parameters measurement by longitudinal vibration testing using pulse wave | |
RU2608332C1 (en) | Method for dynamic testing superstructures | |
Buchczik et al. | Calibration and evaluation of accelerometers based on multisinusoidal excitation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150822 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180822 |