故障時(shí)，不會(huì)造成其他通道的加速度計(jì)試驗(yàn)失敗或產(chǎn)生錯(cuò)誤的測試數(shù)據(jù)，還可消除或降低因連接導(dǎo)線距離較長在加速度計(jì)I w加速度計(jì)η的DC供電電源輸入端的耦合干擾信號，從而提高加速度計(jì)15的輸出穩(wěn)定性；濾波器8為兩級RC無源濾波器，濾波器8的輸入端通過導(dǎo)線及電氣接口連接在單路I/U轉(zhuǎn)換單元7輸出端，濾波器8的輸出端端通過導(dǎo)線及電氣接口連接在高精度數(shù)字電壓表9的輸入端，用來濾除來自單路I/U轉(zhuǎn)換器7輸出端的干擾信號、提高信噪比。
[0021]信號采集器3的輸入端通過導(dǎo)線及電氣接口分別與加速度計(jì)15的直流電源信號+Vl - +Vn、溫度傳感器Tl - Τη、實(shí)驗(yàn)室溫度傳感器Ts、溫控箱及固定夾具4中的溫度傳感器Tw、恒溫油槽6的溫度傳感器Ty相連接，信號采集器3的輸出端通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)通訊接口相連接，通過對溫控箱、環(huán)境溫度、供電電壓等參數(shù)的綜合監(jiān)測及軟件補(bǔ)償法進(jìn)一步提高了加速度計(jì)的測試精度，
[0022]本發(fā)明測試系統(tǒng)的試驗(yàn)方法及工作步驟:
[0023]將加速度計(jì)15依次安裝到溫控箱及固定夾具4上一開啟AV凈化穩(wěn)壓電源12的電源開關(guān)一依次開啟精密恒流源11、多路AC/DC直流電源13、高精度數(shù)字電壓表9、恒溫油槽6、計(jì)算機(jī)14的交流開關(guān)一延時(shí)3小時(shí)以上(目的使高精度數(shù)字電壓表9、精密恒流源11處于穩(wěn)定狀態(tài))—運(yùn)行計(jì)算機(jī)14的控制采集程序一計(jì)算機(jī)14使信號采集器3對加速度計(jì)15的直流電源信號+Vl - +Vn、加速度計(jì)15的內(nèi)部溫度(傳感器Tl - Tn)、實(shí)驗(yàn)室溫度(傳感器Ts)、溫控箱及固定夾具4中的溫度(傳感器Tw)、恒溫油槽6的溫度(傳感器Ty)數(shù)據(jù)采集一這些數(shù)據(jù)正常情況下一計(jì)算機(jī)14使精密恒流源11輸出一與加速度計(jì)輸出量級對應(yīng)的電流信號同時(shí)計(jì)算機(jī)14使順序控制器10中繼電器ZB的常開開關(guān)KB閉合而繼電器Zl-1 - Zn-1的常開開關(guān)Kl-1 wKn-Ι斷開，精密恒流源11的輸出電流IB經(jīng)單路I/U轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換生成一個(gè)電壓信號UO (其中UO = IB*RL)—計(jì)算機(jī)14使高精度數(shù)字電壓表9采集數(shù)據(jù)存入某文件中一通過數(shù)據(jù)比較精度在誤差范圍后一依據(jù)加速度計(jì)的試驗(yàn)內(nèi)容計(jì)算機(jī)14控制自動(dòng)轉(zhuǎn)臺2為加速度計(jì)15提供穩(wěn)定的角度信號一計(jì)算機(jī)14控制多路AC/DC直流電源處于DC工作狀態(tài)、經(jīng)電源濾波器16對電源信號濾波后為各加速度計(jì)15提供DC直流電源13 —加速度計(jì)15便產(chǎn)生一個(gè)電流信號Il -1n，該電流信號值與地球重力加速度成正比，順序控制器10中的繼電器Zl-2 - Zn-2未動(dòng)作其Kl_2 - Kn-2處于閉合狀態(tài)，力口速度計(jì)15的輸出電流信號Il w In便經(jīng)順序控制器10的常閉開關(guān)Kl-2 - Kn-2連接在多路I/U轉(zhuǎn)換單元5輸入端，加速度計(jì)15處于正常閉環(huán)工作狀態(tài)；計(jì)算機(jī)14控制順序控制器10中繼電器Zl-1 - Zn-1動(dòng)作實(shí)現(xiàn)常開開關(guān)Kl-1 - Kn-1閉合一延時(shí)一計(jì)算機(jī)14依次控制順序控制器10中繼電器Zl-2 - Zn-2動(dòng)作使常閉開關(guān)Kl_2 - Kn-2依次斷開，這時(shí)加速度計(jì)15的輸出電流信號Il μ In便依次經(jīng)順序控制器10中繼電器Zl-1 - Zn-1常開開關(guān)Kl-1 - Kn-1連接在單路I/U轉(zhuǎn)換單元7輸入端，電流信號Il…In中的一個(gè)信號(如II)經(jīng)單路I/U轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換生成一個(gè)電壓信號UO (其中UO = I1*RL或UO = In*RL)，該UO電壓信號經(jīng)濾波器8濾波后連接在高精度數(shù)字電壓表9的輸入端，在計(jì)算機(jī)14對高精度數(shù)字電壓表9的分時(shí)控制下，依次完成對加速度計(jì)15輸出信號Ul - Un的采集功能一數(shù)據(jù)采集完成后通過軟件補(bǔ)償法消除階段性固有誤差一關(guān)閉多路AC/DC直流電源13—關(guān)閉AV凈化穩(wěn)壓電源12。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加速度計(jì)15選用刻度系數(shù)K= 1.5mA/g、靈敏度為16g的加速度計(jì)，自動(dòng)轉(zhuǎn)臺2選用精度為0.5"自動(dòng)轉(zhuǎn)臺，精密恒流源選用精度為I μ A的R6161，電壓表選用精度為八位半的3458Α(或。。。)，單路I/U轉(zhuǎn)換器7中的RL采用溫度系數(shù)±lppm/°C、精度±0.005%、阻值RL = 580 Ω的精密RE硅涂敷電阻器，電容CL選用獨(dú)石電容器CL = 104，多路I/U轉(zhuǎn)換器5中Rl μ Rn選用普通金屬膜電阻，Rl = Rn = 580 Ω，Cl - Cn選用獨(dú)石電容Cl = Cn = 104，多路AC/DC直流電源13為線性電源，每組電壓+Vl=15V.-V1 = -15V,電源濾波器 16 中的 RVll = RVnl = 51 Ω、RV12 = RVn2 = 51 Ω XVll=CVnl = 1yF, CV12 ^ CVn2 =1yF,濾波器 8 中的 RSl = RS2 = 20K Ω，CSl 和 CS2 為無極性獨(dú)石電容器、CSl = CS2 = 5 μ F，恒溫油槽6的恒溫溫度40°C、恒溫精度0.05°C、油為硅油，試驗(yàn)結(jié)果表明本超高精度加速度計(jì)批量性能測試系統(tǒng)及方法可滿足精度16g超高精度加速度計(jì)的測試需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高精度加速度計(jì)批量性能測試系統(tǒng)，包括隔離地基[I]、自動(dòng)轉(zhuǎn)臺[2]、信號采集器[3]、溫控箱及固定夾具[4]、多路I/U轉(zhuǎn)換器[5]、恒溫油槽[6]、單路I/U轉(zhuǎn)換器[7]、濾波器[8]、高精度數(shù)字電壓表[9]、順序控制器[10]、精密恒流源[11]、AV凈化穩(wěn)壓電源[12]、多路AC/DC直流電源[13]、計(jì)算機(jī)[14]、加速度計(jì)產(chǎn)品[15]，電源濾波器[16]，其特征在于: (1)加速度計(jì)[15]輸出端一路經(jīng)順序控制器[10]中的繼電器[Zl-2- Zn-2]常閉開關(guān)[Kl-2 - Kn-2]連接在多路I/U轉(zhuǎn)換單元[5]輸入端，加速度計(jì)[15]輸出端另一路經(jīng)順序控制器[10]中繼電器[Ζ1-1 - Zn-1]常開開關(guān)[Κ1-1 - Kn-1]連接在單路I/U轉(zhuǎn)換單兀[7]輸入端，在繼電器[Ζ1-1 Zn-1]常開開關(guān)[Κ1-1 Kn-1]中之一閉合而繼電器[Zl-2 - Zn-2]對應(yīng)的常閉開關(guān)斷開的情況下，電流信號[I1-1n]中的一個(gè)信號經(jīng)單路I/U轉(zhuǎn)換器[7]轉(zhuǎn)換生成一個(gè)電壓信號UO并連接到濾波器[8]的輸入端，濾波器[8]的輸出端連接在高精度數(shù)字電壓表[9]的輸入端，在計(jì)算機(jī)[14]對高精度數(shù)字電壓表[9]的分時(shí)控制下，完成對加速度計(jì)[15]輸出信號[Ul - Un]的采集功能，單路I/U轉(zhuǎn)換器[7]中的精密電阻[RL]和濾波電容器[CL]浸沒在恒溫油槽[6]的絕緣油中，恒溫油槽[6]的恒溫精度優(yōu)于0.05 0C ； (2)加速度計(jì)[15]采用多路線性直流穩(wěn)壓程控AC/DC直流電源[13]，每組DC直流電源(+V/-V)相互獨(dú)立，在加速度計(jì)[15]溫控箱及固定夾具[4]上安裝有電源濾波器[16]，AC/DC直流電源[13]各組DC直流電源輸出端(+V/-V)通過導(dǎo)線及電氣接口連接到電源濾波器[16]的輸入端，電源濾波器[16]采用RC無源濾波方式其輸出端通過導(dǎo)線及電氣接口連接到加速度計(jì)[15]的電源輸入端； (3)精密恒流源[11]的電流輸出端與控制繼電器[ZB]的常開開關(guān)[KB]連接在單路I/U轉(zhuǎn)換單元[7]輸入端，在繼電器[ZB]常開開關(guān)[KB]閉合而繼電器[Z1-1 - Zn-1]的常開開關(guān)[K1-1 - Kn-1]斷開的情況下，精密恒流源[11]的輸出電流[IB]經(jīng)單路I/U轉(zhuǎn)換器[7]轉(zhuǎn)換生成一個(gè)電壓信號[U0]并連接到濾波器[8]的輸入端，濾波器[8]的輸出端連接在高精度數(shù)字電壓表[9]的輸入端，在計(jì)算機(jī)[14]對高精度數(shù)字電壓表[9]的分時(shí)控制下，實(shí)現(xiàn)對該[UI]電壓信號的采集和存儲； (4)濾波器[8]為兩級RC無源濾波器，濾波器[8]的輸入端通過導(dǎo)線及電氣接口連接在單路I/U轉(zhuǎn)換單元[7]輸出端，濾波器[8]的輸出端通過導(dǎo)線及電氣接口連接在高精度數(shù)字電壓表[9]的輸入端。
【專利摘要】本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超高精度加速度計(jì)批量性能測試系統(tǒng)，包括隔離地基1、自動(dòng)轉(zhuǎn)臺2、信號采集器3、溫控箱及固定夾具4、多路I/U轉(zhuǎn)換器5、恒溫油槽6、單路I/U轉(zhuǎn)換器7、濾波器8、高精度數(shù)字電壓表9、順序控制器10、精密恒流源11、AV凈化穩(wěn)壓電源12、多路AC/DC直流電源13、計(jì)算機(jī)14、加速度計(jì)產(chǎn)品15。
【IPC分類】G01P21/00
【公開號】CN105652038
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】肖衛(wèi)民, 王淞立
【申請人】中國航空工業(yè)第六一八研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月14日