[发明专利]消除精密离心机动静态失准角对加速度计标校影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除精密离心机动静态失准角对加速度计标校影响的方法，尤其涉及一种通过分度转台调节加速度计俯仰角度、不需测量动静态失准角的消除精密离心机动静态失准角对加速度计标校影响的方法。 

背景技术

精密离心机是用于加速度计标定和校准的仪器之一。精密离心机利用转臂或转台转动产生向心加速度，给被测加速度计提供加速度场，通过把向心加速度作为输入量，以测试加速度计的各项性能参数。根据其工作原理，计算与衡量向心加速度的主要影响因素包括动态半径、静态失准角、动态失准角、转速等。 

在考虑处理动静态失准角的过程中，传统的方法是通过测量以及计算得到动静态失准角，再将其作相应的计算以对向心加速度进行修正处理。传统的精密离心机静态失准角测量方法是：采用电子水平仪对加速度传感器安装平台进行测量以确定其静态失准角。传统的动态失准角的测量方法是：采用电容式、电感式、激光式等测位传感器安装在离心机转臂或转台或者固定支架上，再通过测量转臂或转台下表面的位置变化情况来衡量离心机动态失准角的变化。 

上述方法中，将精密离心机的静态失准角测量简单的定义为加速度传感器安装平台的水平度，存在着以下几个方面的近似处理：精密离心机的回转主轴与水平面垂直；精密离心机的回转主轴在离心机转动的各个角度位置未发生变化；加速度安装平台与实际安装加速度传感器的输入轴（IA轴）方向平行。另外，将动态失准角测量归结于测量转臂或转台下表面的位置变化，这种方式实质是假设离心机转臂或转台在重力及离心力影响下变形后仍然为直线表面，实 际变形后的表面存在一定曲率的弯曲。这些近似的处理与假设在精密离心机不确定度要求较高时将会引入不可忽略的系统误差，例如：1”的角度误差通过重力加速度方向分量影响至的相对不确定度可以达到1.35×10^-7，这对于相对不确定度要求在10^-6的情况已经是不能忽略的。动态失准角测量主要是通过测量离心机转臂或转台对应的传感器安装平台位置在垂直方向上的位置变化而得到的，其测量有多种方式，但受到测量表面加工形位公差、测量空间介质波动如气流、温度波动、离心机回转主轴的倾斜等限制，测量的结果存在着多种随机误差以及测量方式本身引入的方法误差。 

综上：传统的通过测量以及计算得到动静态失准角并对失准角进行补偿的具有以下缺点：1、传统的失准角测量方式存在方法性误差，使得结果不够准确；2、传统的动态失准角的测量受环境影响大，且测量结果的准确性不足。 

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种消除精密离心机动静态失准角对加速度计标校影响的方法。 

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案： 

本发明包括以下步骤： 

（1）选型：根据待标定的加速度计的精度选择相应等级的精密离心机和分度转台； 

（2）安装：将加速度计安装在分度转台上，将分度转台安装在安装夹具中，将安装夹具固定在精密离心机的安装位置； 

（3）控制分度转台并判断加速度计是否符合初始位置要求：控制分度转台转动，获得实时的加速度计信号值a_i，根据a_i的变化，判断加速度计是否符合初始位置要求； 

（4）确定加速度计初始位置：以当前分度转台的角度位置θ_d0作为加速度计标校试验的调节起始位置； 

（5）开始加速度计标校：启动精密离心机，运行精密离心机至待标校的加速度值； 

（6）控制分度转台并判断加速度计是否符合标校位置要求：控制分度转台转动，获得实时的加速度计信号值A_i，根据A_i的变化，判断加速度计是否符合标校位置要求； 

（7）确定加速度计标校位置，完成标校加速度值的加速度计的标校工作，此时得到的加速度计信号值A_i为消除了精密离心机动静态失准角影响的标定值； 

（8）将分度转台转至θ_d0，重复第（5）至第（7）步骤，完成下一个待标校加速度值的标校试验。 

本发明通过实时比较运行过程中的加速度计信号值，并根据比较结果判断其值是否标定值，其结果为实际运行的试验数据，所以更加准确，完全不用对动静态失准角进行测量，也不需要进行对应的补偿处理，避免了测量失准角并进行补偿处理的人为误差。 

作为优选，所述步骤（3）中，判断加速度计是否符合初始位置要求的方法如下：