力平衡加速度表传输特性的拟合与实时补偿

一种高精度力平衡式石英加速度表，如何精确测量与校准，使之实时直接输出加速度值是研制工作重要一环。本文从理论与实验两方面进行分析，获得一种实用的实时补偿方法。     

零差激光干涉仪在超低频大振幅振动测量中的应用

介绍了利用正交的零差激光干涉仪测量安装于振动台面被测靶体的位移,实时计算出运动速度和加速度,从而实现对位移达1m的超低频振动传感器的实时绝对校准。     

MEMS加速度计重力法校准的实验研究

在低频范围内,受到振动位移的限制,标准振动台输出的加速度很小,致使被校加速度计的信噪比较低,产生较大的校准误差。地球重力法通过改变被校加速度计的灵敏轴与重力场的夹角,可以在低频范围内生成高达1g的加速度。本文根据这一特性设计了地球重力法校准系统,通过信号采集仪实时采集转动过程中MEMS加速度计的输出电压,并计算出在该转动频率下MEMS加速度计的灵敏度。     

模型化思想指导下的加速度传感器动态校准技术

本文简要回顾了近年来模型化方法在校准与测量中的发展情况,通过对加速度传感器动态校准的实例,说明了摸型化方法在加速度传感器动态校准方面的优点。     

高精度低冲击加速度校准装置研究

基于ISO国际标准设计了碰撞式高精度低冲击加速度校准装置,在冲击加速度峰值20～10000 m/s2,冲击脉宽0.5～10 ms范围内实现产生半正弦波形的冲击加速度传感器的高精度校准.介绍了校准装置的构成和工作原理,通过与冲击加速度国家基准的比对,结果表明本装置可实现0.5％(k=2)的冲击加速度校准不确定度.本装置提...     

加速度冲击校准研究

文章将加速度冲击校准分为绝对法、相对法和比较法进行介绍,并给出了几种半正弦冲击脉冲激励装置的激励范围及校准装置的测量范围和测量不确定度。所提出的加速度类比法系冲击校准新方法,是相对法和比较法的结合,能对冲击加速度传感器灵敏度、幅值线性度与频率响应等进行较为准确的检定与校准。     

基于离心-振动复合装置的加速度计整流误差校准

通过对加速度计传统整流误差校准方法的分析研究,提出了基于离心-振动复合加速度输入的加速度计整流误差校准方案。并通过建立加速度计的非线性耦合模型,给出恒加速度和振动加速度复合作用下加速度计整流误差计算方法。利用研制的离心-振动复合校准装置,进行了恒加速度和振动加速度复合作用下加速度计的整流误差试验,结果验证了基于恒加速度和振动加速度复合输入的加速度计整流误差校准方法的合理性和可行性。     

激光干涉法进行正弦力校准研究

采用绝对法进行正弦力校准,动态力由安装在振动台上的质量块产生,力值根据力的定义直接溯源到质量、加速度和时间。为了减少测量不确定度,质量块上的加速度分布必须进行准确测量。文中介绍了采用激光干涉法进行动态力校准的原理和信号处理方法,同时介绍了与德国PTB加速度实验室进行加速度测量的比对情况。结果表明,采用所介绍的正弦力校准方法可以提高校准的准确度。     

基于激光干涉法的一次冲击微分加速度动态特性校准

介绍了利用激光光栅干涉技术进行冲击加速度校准的一种方法,并着重讨论微分加速度的动态特性校准。将冲击加速度和微分加速度直接溯源于基本量和单位(时间和长度);叙述了差动式光栅激光干涉冲击校准装置的原理,介绍了使用调频信号的数字化解调方法和模式识别方法实现数据处理的基本过程;最终给出了被校准的加速度计的微分加速度的频率特性曲线和传递函数的实验结果。结果表明,该方法可以进行加速度计之微分加速度的动态特性的校准测试。     

冲击及瞬态冲击力绝对法校准技术的研究现状

文章介绍了国际标准的激光干涉绝对法冲击校准技术和目前德国PTB正在从事的瞬态冲击力校准系统的研究发展状况，指出加速度的直接复现是实现包括冲击加速度和瞬态冲击力在内的绝对法动态校准的基本前提，因此，这两种绝对法校准技术具有完善的计量原理和相似的计量特点，能够完成冲击传感器和动态力传感器的高精度动态校     

基于离心-振动复合系统的加速度模型

复合加速度输入情况下的加速度计校准是多参数复合环境下加速度计计量测试技术的基础.本文将一种由离心机和振动台组成的复合系统引入到加速度计校准领域.离心-振动系统能够复现由恒定值加速度和正弦加速度组成的复合加速度.恒定值加速度最高可达40g,而正弦加速度频率范围是20 Hz~2 000Hz.通过推导建立了基于离心-振动系统的复合加速度模型,研究了线加速度计在复合加速度输入情况下的校准理论.文中还对复合加速度模型进行了分析,对其用于加速度计校准进行了探讨.     

弹射加速度激光多普勒校准装置的改造

介绍了弹射加速度激光多普勒校准装置改造的内容，分析了改造后的新校准装置的测量不确定度。     

基于地球重力法的低频加速度计校准

ISO 16063-16描述的地球重力法只能用于低频加速度计灵敏度幅值静态校准, 无法用于灵敏度幅值与相位的动态校准。采用机器视觉方法测量激励加速度相位,并得到对应时刻的加速度计输出信号相位,该方法可同时实现基于地球重力法的灵敏度幅值与相位动态校准。该方法测量时由转台为被校加速度计提供峰值恒定为1g的正弦激励加速度,有效避免了低频时微小激励加速度引起的加速度计输出低信噪比信号对校准精度的影响。实验结果表明,地球重力法可实现从静态(DC)至10Hz范围内的灵敏度幅值与相位高精度校准。     

基于相关检测技术的微加速度校准

微g值加速度计需经过校准得到阈值、分辨率、灵敏度和幅频特性等性能参数方可使用。微加速度校准可通过数学摆台来复现标准微加速度,但同时装置基础振动等所带来的环境噪声远高于其复现的加速度,需对加速度计输出的微弱信号进行提取。本文介绍了微加速度计校准装置的校准原理,推导了其复现加速度幅值数学模型,介绍了微弱信号的相关检测技术,说明了其理论基础和实现方法,通过数学摆台和相关检测方法实现了微加速度计的校准。     

落锤式冲击加速度标准装置的研究与建立

阐述了基于落锤式冲击加速度标准装置的结构及试验原理,基于相应的数字化仪硬件,结合虚拟仪器技术,按照ISO16063—22冲击比较法校准标准的要求设计了相应的校准软件,实现了加速度计冲击比较法校准。并且与基于Hopkinson杆的冲击激励系统产生的冲击波形进行了比较分析,通过试验数据验证了该冲击加速度标准装置的可靠性,同时对振动与冲击2种校准方式进行了比较并说明了校准结果差异的原因。     

高温压电加速度传感器绝对法校准

针对高温环境下压电加速度传感器的灵敏度幅值随环境温度改变而改变的问题,提出了基于正弦逼近法的耐高温压电加速度传感器绝对校准方法,并搭建相应实验校准系统。使用该方法对高温压电加速度传感器进行室温～400℃不同温度下的灵敏度测量校准试验,实验结果表明当环境温度升高时,加速度传感器的灵敏度呈现出近似线性增大的趋势。     

正弦力校准和计量溯源研究

介绍动态力之一的稳态激振力（正弦力）校准研究现状与量值溯源发展。为了提高正弦力测量准确度,研究质量块加速度分布非常重要,并认为以质量为中间量,用激光干涉法测量加速度是正弦力计量校准发展方向,而用加速度计法进行正弦力计量校准因投资少易于推广应用。     

基于双离心机的线加速度计动态校准

介绍基于双离心机的线加速度计动态校准方法,在分析双离心机原理的基础上,对各加速度分量进行合成,建立了基于双离心机的正弦加速度数学模型.阐述了线加速度计动态校准装置的组成和校准过程,分析了校准装置所产生的正弦加速度的幅值测量不确定度和相位测量不确定度.介绍了实验数据的处理方法三参数正弦波拟合算法,并在正弦加速度幅值为200 m/s.、角频率范围为0.1～10 Hz的条件下进行了实验验证,给出了相应的实验曲线图.线加速度计动态校准装置具有产生大g值正弦加速度的优点,正弦加速度幅值可达700 m/s2.     

压电加速度传感器校准及测量不确定度评定

文章对中频振动校准装置的工作原理及压电加速度传感器校准方法进行了介绍,并对压电加速度传感器灵敏度值测量不确定度进行了分析评定。     

基于冲击法的压电式力传感器灵敏度研究

为了开展冲击力校准装置下压电式力传感器动态灵敏度的校准,介绍了基于自由落体的落锤冲击力模型和基于空气轴承悬浮支撑的水平式质量块冲击碰撞的模型;通过4阶Butterworth低通滤波,研究加速度信号波形的滤波平滑,比较了不同截止频率的滤波效果;通过激光测振仪和标准加速度计测量加速度的对比试验,研究加速度绝对测量法与比较测量法对力传感器动态灵敏度校准精度的影响。试验结果表明,激光测振仪测量加速度须通过微分解调,要选择合适上限截止频率的4阶Butterworth低通滤波器进行滤波平滑处理;激光干涉绝对法复现的动态力精度为2%,加速度计比较法复现的动态力精度为4%;激光干涉绝对法校准的灵敏度波动性比加速度计比较法校准的灵敏度波动性小。