SU1312489A1 - Method of calibrating linear accelerometers - Google Patents
Method of calibrating linear accelerometers Download PDFInfo
- Publication number
- SU1312489A1 SU1312489A1 SU843789122A SU3789122A SU1312489A1 SU 1312489 A1 SU1312489 A1 SU 1312489A1 SU 843789122 A SU843789122 A SU 843789122A SU 3789122 A SU3789122 A SU 3789122A SU 1312489 A1 SU1312489 A1 SU 1312489A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- accelerometer
- axis
- platform
- measuring
- frequency range
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике. Дл расширени частотного диапазона градуировки при установке акселерометра 1 на рабочей платформе 2 центр масс А его чувстви тельного элемента (ЧЭ) располагают вьше горизонтальной плоскости, проход щей через ось О колебаний платформы 2. Осуществл ют гармоническое изменение ориентации измерительной оси 3 ЧЭ относительно гравитационного пол , задава нормированные значени амплитуды и часто.ты угловых колебаний платформы 2, и измер ют амплитуду выходного сигнала. После перемещени акселерометра 1 в направлении , перпендикул рном измерительной оси 3, повторно гармонически измен ют ее ориентацию и измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра . По.разности амплитуд выходных сигналов определ ют коэффициент преобразовани дл фиксированных значений частот. Способ позвол ет расширить верхний предел частотного диапазона градуировки от 0,5 до 100 Гц при пределе погрешности, не превышающем 1%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (ЛThis invention relates to a measurement technique. In order to expand the frequency range of calibration when installing accelerometer 1 on the working platform 2, the center of mass A of its sensitive element (SE) is arranged above the horizontal plane passing through the axis O of the oscillations of platform 2. Carry out a harmonic change in the orientation of the measuring axis 3 SE with respect to the gravitational field, setting the normalized amplitude and frequency values of the angular oscillations of the platform 2, and measuring the amplitude of the output signal. After the accelerometer 1 is moved in the direction perpendicular to the measuring axis 3, its orientation is re-harmonized, and the amplitude of the output signal of the accelerometer is measured. The differences in the amplitudes of the output signals determine the conversion coefficient for fixed frequencies. The method allows to expand the upper limit of the frequency range of the calibration from 0.5 to 100 Hz with an error limit not exceeding 1%. 2 hp f-ly, 3 ill. (L
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл градуировки линейньк акселерометров в динамическом режиме.The invention relates to a measurement technique and can be used to calibrate linear accelerometers in a dynamic mode.
Целью изобретени вл етс расшит рение частотного диапазона градуировки .The aim of the invention is to extend the frequency range of the calibration.
На фиг, 1 представлена схема реализации способа градуировки акселерометра при горизонтальном располо- жении измерительной оси; на фиг, 2 - схема реализации способа градуировки при вертикальном расположении измерительной оси; на фиг« 3 - амплитуд- йо-частотнь:е характеристики (АЧХ) акселерометра, определенные по известному способу (крива q) и по предлагаемому способу (крива б),Fig. 1 shows the scheme for implementing the accelerometer calibration method with the horizontal position of the measuring axis; FIG. 2 is a scheme for implementing the method of calibration with the vertical position of the measuring axis; in Fig "3 - amplitude-yo-frequency: e characteristics (AFC) of the accelerometer, determined by a known method (curve q) and the proposed method (curve b),
На фиг, 1 изображены: акселерометр 1, установленный на рабочую платформу 2 градуировочной установки угловых колебаний, рабоча ось колебаний О которой горизонтальна; измерительна ось 3 акселерометра; А, AJ, АЗ конструктивный центр масс чувствительного элемента (ЧЭ) акселерометра при его различных положени х на платформе 2; R,, R2 - рассто ни конструктивного центра масс ЧЭ до рабочей О установки; дК - рассто ние между двум положени ми акселерометра при его перемещении в направлении, перпендикул рном измерительной оси 3; i/ - угол поворота измерительной оси 3 вокруг рабочей оси 0; стрелка Б - направ- ление угловых колебаний рабочей платформы 2; стр елка В - направление вектора гравитационного пол (вертикаль ) , FIG. 1 shows: an accelerometer 1 installed on a working platform 2 of a calibration installation of angular oscillations, the working axis of which oscillations is horizontal; accelerometer measuring axis 3; A, AJ, AZ is the constructive center of mass of the sensitive element (SE) of the accelerometer at its different positions on platform 2; R ,, R2 is the distance of the constructive center of mass of the FE to the working O installation; dK is the distance between the two positions of the accelerometer as it moves in the direction perpendicular to the measuring axis 3; i / - the angle of rotation of the measuring axis 3 around the working axis 0; arrow B - direction of angular oscillations of the working platform 2; line b - direction of the vector of the gravitational floor (vertical),
На фиг, 2 изображены: акселерометр 1 при вертикальном положениу оси 3; Ц , kf фиксированные углы отклонени измерительной оси 3 от вектора В гравитационного пол , FIG. 2 shows: an accelerometer 1 with a vertical position of an axis 3; Ts, kf fixed angles of deviation of the measuring axis 3 from the vector B of the gravitational field,
Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.
Акселерометр 1 (фиг, ) устанавливают на рабочую платформу 2 установки таким образом, чтобы центр мас ЧЭ был расположен над рабочей осью О установки (точка А), а 1змерительна ось 3 направлена по горизонтали и перпендикул рно рабочей оси О, Производ т гармоническое изменение ори- ентации измерительной оси 3 относительно вектора В гравитационного пол путем задани нормированных значений амплитуды и частоты угловыхAccelerometer 1 (FIG.) Is installed on the working platform 2 of the installation so that the center of the mass ChE is located above the working axis O of the installation (point A), and 1 measuring axis 3 is directed horizontally and perpendicular to the working axis O, produces a harmonic change of the ori - the orientation of the measuring axis 3 relative to the vector B of the gravitational field by setting the normalized amplitude and frequency of the angular
колебаний рабочей платформы 2 в направлении Б в рабочем диапазоне частот . Измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра 1, Перемещают акселерометр 1 в направлении, перпендикул рном измерительной оси 3 (точка А2)а Задают платформе 2 аналогичные нормированные значени амплитуды и частоты угловых колебаний в диапазоне частот, определ емом выражениемoscillations of the working platform 2 in the direction B in the working frequency range. The amplitude of the output signal of the accelerometer 1 is measured. The accelerometer 1 is moved in the direction perpendicular to the measuring axis 3 (point A2). Platform 2 is given similar normalized amplitude values and frequencies of angular oscillations in the frequency range defined by the expression
Ш R.W R.
в Иi---.in II ---.
(О(ABOUT
где tOg - верхний предел частотногоwhere tOg is the upper limit of the frequency
диапазона измерений акселе-- рометра;measuring range of accelerometer;
К - козффициент запаса точности;K - coefficient of accuracy margin;
с/ - предел допускаемого значени относительной погрешности градуировки; g - ускорение свободного падени ;c / is the limit of the permissible value of the relative error of graduation; g is the acceleration of free fall;
R - рассто ние от рабочей оси установки до измерительной оси акселерометра в первом положении,R is the distance from the working axis of the installation to the measuring axis of the accelerometer in the first position,
Измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра 1, Определ ют разность амплитуд входных сигналов в диапазоне частот согласно (1) в двух положени хThe amplitude of the output signal of the accelerometer 1 is measured. The difference of the amplitudes of the input signals in the frequency range is determined according to (1) in two positions
Ла tioi g+otau)( g-cicuw R2 La tioi g + otau) (g-cicuw R2
(2)(2)
Определ ют соответственно разность амплитуд выходных сигналовThe amplitude difference of the output signals is determined accordingly.
ли, и,, (3)li, and, (3)
где и и и - амплитуды выходногоwhere and and - output amplitudes
акселерометра 1 соответственно в положени х А и А2,accelerometer 1, respectively, at positions A and A2,
Наход т козффициент преобразовани Find the conversion factor
к - to -
2 Ли, (4)2 Lee, (4)
в диапазоне частот tOj со in the frequency range tOj with
Амплитуду градуировочного сигналаAmplitude of the calibration signal
Kc/ S , гдеKc / S where
К;,TO;,
uj - НИЖНИЙ предел частотного диапазона измерений акселерометра 1, определ ют при малых амплитудах угла oia колебаний рабочей платформы 2 по формулеuj is the LOWER limit of the frequency range of measurements of the accelerometer 1, is determined for small amplitudes of the oscillation angle oia of the working platform 2 by the formula
oiagoiag
(5)(five)
В этом диапазоне частот тангенциальную составл ющую входного сиг- kana, не превьшающую значени K-cf , не учитывают.In this frequency range, the tangential component of the input signal, not exceeding the K-cf values, is not taken into account.
Определ ют коэффициент преобразо- вани дл фиксированных значений частот по формулеDetermine the conversion factor for fixed frequencies using the formula
К - а. K - a.
(6)(6)
Способ может быть также реализс- ван следующим образом.The method can also be implemented as follows.
Акселерометр 1 перемещают из положени А в положение AJ путем поворота измерительной оси 3 вокруг рабочей оси О на угол v. Задают рабочей платформе 2 угловые колебани в диапазоне частот согласно (1). Измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра 1, Определ ют разность амплитуд градуировочных сигналов в поло- жени х А и А,Accelerometer 1 is moved from position A to position AJ by rotating the measuring axis 3 around the working axis O by angle v. Set the working platform 2 angular oscillations in the frequency range according to (1). The amplitude of the output signal of the accelerometer 1 is measured. The difference in amplitudes of the calibration signals in the A and A fields is determined,
Zlo, оСа g-c3(« g Cost/ o(,«g(l-Cosi/).Zlo, OS g-c3 (“g Cost / o (,“ g (l-Cosi /).
(7)(7)
Определ ют соответственно разность амплитуд выходных сигналовThe amplitude difference of the output signals is determined accordingly.
лиг и - Uj leagues and - uj
где Uj - амплитуда выходного сигна- ла акселерометра 1 в положении АЗ .where Uj is the amplitude of the output signal of accelerometer 1 in the AZ position.
Наход т коэффициент преобразовани Find the conversion factor
flU2flU2
3 ЛЯ3 ЛЯ
(9)(9)
Значение угла i/ задают в диапазоне от 7F/4 до 77/3.The value of the angle i / set in the range from 7F / 4 to 77/3.
Определ ют АЧХ в относительных единицах, приведенную к нормируемой частотеThe frequency response in relative units, reduced to the normalized frequency
N , нN, n
где К,- - коэффициент преобразовани where K, - is the conversion factor
на i-й частоте; Kjj - коэффициент преобразовани on the i-th frequency; Kjj - conversion factor
на нормированной частоте. На фиг, 3 изображены относительные АЧХ акселерометра, приведенные к частоте 0,1 Гц и определенные экспериментально по известному способу (крива с() и по предлагаемому способу (крива 6), из которых следует , что способ позвол ет увеличит верхний предел частотного диапазона градуировки от 0,5 до 100 Гц.on the normalized frequency. Fig. 3 depicts the relative frequency response of an accelerometer reduced to a frequency of 0.1 Hz and determined experimentally by a known method (curve () and method proposed (curve 6), from which it follows that the method will increase the upper limit of the frequency range of graduation from 0.5 to 100 Hz.
Способ градуировки акселерометро пун вертикальном положении измери Accelerometer calibration method for vertical measurement
г g
W W
15 2015 20
зо zo
3535
тельной оси осуществл ют следующим образом.The body axis is carried out as follows.
Акселерометр 1 (фиг, 2) устанавливают на рабочую платформу 2 установки таким образом, чтобы центр масс его ЧЭ был расположен над рабочей осью О установки (точка А), а измерительна ось 3 направлена перпендикул рно рабочей оси О и составл ла угол относительно вектора В гравитационного пол . Производ т гармоническое изменение ориентации измерительной оси 3 относительно вектора В с нормируемыми значени ми амплитуд и частоты в рабочем диапазоне частот. Измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра 1, Перемещают акселерометр 1 в направлении, перпендикул рном измерительной оси 3 (точка А2) так, чтобы центр масс его ЧЭ оставалс над рабочей осью О, Производ т гармоническое изменение ориентации измерителей оси 3 относительно вектора В с аналогичными нормируемыми значени ми амплитуды и частоты в диапазоне частот; согласно (1), Измер ют амплитуду выходного сигнала акселерометра 1, Амплитуду градуировочного сигналаAccelerometer 1 (FIG. 2) is installed on the working platform 2 of the installation so that the center of mass of its SE is located above the working axis O of the installation (point A), and measuring axis 3 is directed perpendicular to the working axis O and makes an angle relative to vector B gravitational floor. A harmonic change is made in the orientation of the measuring axis 3 relative to the vector B with the normalized amplitudes and frequencies in the operating frequency range. The amplitude of the output signal of the accelerometer 1 is measured. The accelerometer 1 is moved in a direction perpendicular to the measuring axis 3 (point A2) so that the center of mass of its sensitive element remains above the working axis O, produces a harmonic change in the orientation of the measuring axis 3 relative to the vector B with similar normalized amplitude and frequency values in the frequency range; according to (1), the amplitude of the output signal of the accelerometer 1 is measured; the amplitude of the calibration signal
ficdTficdT
в диапазоне частот ).D- опре}кin the frequency range) .D- opre} to
дел ют по формулеdivided by the formula
й, g Sint.(10)st Sint. (10)
Коэффициент преобразовани дл фиксир ованных значений частот, расчитывают по формуле (6), Определ ют i разность амплитуд градуировочных сигналов в диапазоне частот согласно (1) в двух положени хThe conversion factor for fixed frequency values is calculated using the formula (6). The difference i of the amplitudes of the calibration signals in the frequency range according to (1) is determined in two positions
Ла o.o(LU Л R гLa o.o (LU L R g
(II)(Ii)
Наход т коэффициент преобразовани согласно (4).The conversion factor is found according to (4).
Способ может быть также реализован следующим образом,The method can also be implemented as follows.
Перемеп;ают акселерометр 1 из положени А в положение Aj путем Поворота измерительной оси 3 вокруг рабочей оси О на угол ( и задают входной сигнал в диапазоне частот согласно (1). Разность амплитуд градуировочных сигналов определ ют по формуле . ,Accelerometer 1 is shifted from position A to position Aj by rotating the measuring axis 3 around the working axis O by an angle (and the input signal is set in the frequency range according to (1). The amplitude difference of the calibration signals is determined by the formula.
ЛОг q(-o(g( Sinif). (if)LOG q (-o (g (sinif). (If)
Наход т коэффициент преобразовани согласно (9),Find the conversion factor according to (9),
Значение угла выбирают в диапазоне от Т/36 до Т/б,The angle value is chosen in the range from T / 36 to T / b,
Применение предлагаемого способа градуировки по сравнению с известным способом позвол ет при заданном пре-г деле погрешности, не превышающем 1%, расширить верхний предел частотного диапазона градуировки от 0,5 до 100 Гц, В то же врем избирательна градуировка в двух положени х сокращает продолжительность процесса более чем на 50%,The application of the proposed method of calibration as compared with the known method allows for a given limit of error, not exceeding 1%, to expand the upper limit of the frequency range of calibration from 0.5 to 100 Hz. At the same time, selective calibration in two positions shortens the duration process more than 50%
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843789122A SU1312489A1 (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Method of calibrating linear accelerometers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843789122A SU1312489A1 (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Method of calibrating linear accelerometers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1312489A1 true SU1312489A1 (en) | 1987-05-23 |
Family
ID=21137924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843789122A SU1312489A1 (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Method of calibrating linear accelerometers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1312489A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4895021A (en) * | 1988-02-03 | 1990-01-23 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of testing a vehicle acceleration sensor for an anti-lock brake control system |
GB2490688A (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | Bae Systems Plc | A Method and System for Calibrating Rotational Accelerometers |
CN103128634A (en) * | 2013-01-15 | 2013-06-05 | 西北工业大学 | Method for determining rotation center coordinate of working platform |
RU2519833C2 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ГлобалТест" | Calibration method of piezoelectric accelerometer at lower frequencies, and device for its implementation |
US9927460B2 (en) | 2011-05-10 | 2018-03-27 | Bae Systems Plc | Calibrating rotational accelerometers |
-
1984
- 1984-09-12 SU SU843789122A patent/SU1312489A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Иориш Ю. И. Виброметри . М.: ГНТИМЛ с. 630-631, фиг. 16.4.6. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4895021A (en) * | 1988-02-03 | 1990-01-23 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of testing a vehicle acceleration sensor for an anti-lock brake control system |
GB2490688A (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | Bae Systems Plc | A Method and System for Calibrating Rotational Accelerometers |
US9927460B2 (en) | 2011-05-10 | 2018-03-27 | Bae Systems Plc | Calibrating rotational accelerometers |
RU2519833C2 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ГлобалТест" | Calibration method of piezoelectric accelerometer at lower frequencies, and device for its implementation |
CN103128634A (en) * | 2013-01-15 | 2013-06-05 | 西北工业大学 | Method for determining rotation center coordinate of working platform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1312489A1 (en) | Method of calibrating linear accelerometers | |
CN109059917B (en) | Dynamic level meter and dynamic adjustment measurement method thereof | |
SU1163276A1 (en) | Method of determining amplitude-frequency response of accelerometer | |
SU1099103A1 (en) | Method of determination of angle pickup curvature | |
JPS5698829A (en) | Gap setting device | |
SU845103A1 (en) | Method of investigating vibration-proofness of accelerometers | |
SU1531000A1 (en) | Method of calibrating linear accelerometers | |
SU993131A1 (en) | Device for testing accelerometer in impact mode | |
JPS5839399Y2 (en) | Vibration phase angle measuring device | |
SU1756826A1 (en) | Method of determining dynamic characteristics of accelerometers on a double centrifuge | |
RU2117950C1 (en) | Process determining parameters of precision accelerometers | |
SU1132275A1 (en) | Device for measuring gravity force acceleration | |
SU1288622A1 (en) | Method of determining amplitude-frequency characteristics of structure | |
SU1226282A1 (en) | Method of determining physical-and-mechanical properties of substances | |
SU1545173A1 (en) | Method of determining dynamic characteristics of compensation accelerometers | |
JPS6132374Y2 (en) | ||
SU1663411A2 (en) | Method of testing soft material surface roughness | |
SU1247646A1 (en) | Method and apparatus for measuring turn angle | |
SU1742734A1 (en) | Method for calibration of vertical accelerometers | |
SU857728A1 (en) | Turbine blade dynamic oscillation amplitude determination method | |
SU1597736A1 (en) | Meter of irregularity of shaft rotation | |
SU1260893A1 (en) | Method of measuring seismic signal and vibration | |
SU1569729A1 (en) | Method of graduating vertical accelerometers | |
SU1062616A1 (en) | Plant for reproducing accelerations | |
SU602801A1 (en) | Rotor balancing apparatus |