[发明专利]加速度传感器输出值校正方法及加速度传感器

说明书

本发明揭示了加速度传感器输出值校正方法及加速度传感器，其中校正方法如下：建立加速度传感器输出值与加速度输入值之间的线性拟合公式Acc_x‑Acc₀＝K*(Raw_x‑B)；通过建立K、B与振动频率F的多项式K(F)、B(F)并通过标准振动实验数据求出多项式K(F)、B(F)的系数，从而得到振动加速度的频率校正公式；校准时，将加速度传感器输出值及对应的振动频率带入振动加速度的频率校正公式得到校准值。本方案通过计算得到加速度传感器输出值、加速度输入值与振动频率的关系式，使加速度传感器在不同振动频率下具有相同的响应曲线，从而对低响应灵敏度时的加速度传感器输出值进行校正，以提高最终加速度传感器输出值的精度，为后续的数据分析应用提供了充分的精度保障。

技术领域

本发明涉及加速度传感器领域，尤其是加速度传感器输出值校正方法及加速度传感器。

背景技术

振动是自然界最普遍的现象之一，在许多情况下，振动被认为是消极因素，例如，振动会影响精密仪器设备的功能，降低加工精度和光洁度，加剧构件的疲劳和磨损，从而缩短机器和结构物的使用寿命，振动还可能引起结构的大变形破坏，有的桥梁曾因振动而坍毁；飞机机翼的颤振、机轮的抖振往往造成事故；车船和机舱的振动会劣化乘载条件；强烈的振动噪声会形成严重的公害。

因此可以通过对振动的检测和分析来判断各种设备、物体的状态，通常是通过振动传感器来进行振动信号的检测，而其中加速度传感器又是最常用的检测设备。

但是，由于加速度传感器对于不同的振动频率的振动信号具有不同的响应灵敏度，因此，在不同的振动频率下，加速度传感器输出值与加速度输入值(实际加速度值)会产生如附图1所示的多条不同斜率和截距的响应曲线，并且，通常来说振动信号的振动频率越高，加速度传感器的响应灵敏度就越低，其检测的结果就越不准确，这就导致加速度传感器在不同振动频率的振动信号下其加速度传感器输出值的精度差异大。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过将不同振动频率下的多条加速度输入值和加速度传感器输出值的响应曲线校准到同一条响应曲线，从而提供一种加速度传感器输出值校正方法及加速度传感器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

加速度传感器输出值校正方法，包括如下步骤：

S1，建立加速度传感器输出值与加速度输入值之间的线性拟合公式

Acc_x-Acc₀＝K*(Raw_x-B) (1)

其中，Acc_x为加速度输入值；Acc₀为加速度基准值；K为斜率；Rawx为加速度传感器输出值；B为在某一振动频率F，加速度基准值Acc₀的条件下，对应的加速度传感器输出值；

S2，分别建立K、B与振动频率F和基准振动频率F0的差值的N阶多项式K(F)、B(F)，其中N大于等于2；

S3，将加速度传感器固定在标准振动测试台上，通过标准振动测试台依次对加速度传感器施加基准振动频率F0及振动频率F1、F2、…、Fn的振动信号，n不小于2，每个振动频率下分别产生至少三个振动幅度Acc₀、Acc₁、Acc₂，记录加速度传感器在每个振动频率、每个振动幅度的加速度传感器输出值；

S4，根据K与直线上任意两点的坐标关系、N阶多项式K(F)及S3步骤获得的数据，联立方程组，求出N阶多项式K(F)的系数；根据N阶多项式B(F)及S3步骤获得的数据，联立方程组，求出N阶多项式B(F)的系数，从而得到振动加速度的频率校正公式；