各环节的温度、数据采集一这些数据全部正常情况下一计算机14通过控制精密恒流源11及顺序控制器10对单路I/U转换器7、滤波器8、高精度数字电压表9进行自校准一依据试验内容,计算机14控制自动转台2为加速度计15提供角度信号一计算机14控制多路AC/DC直流电源13为各加速度计15提供DC直流电源一加速度计15便产生一个电流信号Il μ In —计算机14控制顺序控制器10实现常开开关Kl-1 - Kn-1闭合一延时一计算机14依次控制顺序控制器10中继电器Zl_2 - Zn-2动作使常闭开关Kl-2 - Kn-2依次断开,这时加速度计15的输出电流信号Il…In便连接在单路I/U转换单元7输入端,电流信号Il -1n中的一个信号(如II)经单路I/U转换器7转换生成一个电压信号UO (其中UO = I1*RL或UO = In*RL),该UO电压信号经滤波器8滤波后连接在高精度数字电压表9的输入端一计算机14对高精度数字电压表9的分时控制,依次完成对加速度计15输出信号Ul - Un的采集功能一数据采集完成后通过软件补偿法消除阶段性固有误差一关闭多路AC/DC直流电源13 —关闭AV净化稳压电源12。
[0007]本发明的优点是:被测试的每一个加速度计在测试状态时共用同一个单路I/U转换器且该单路I/U转换器的核心电阻器R和电容器C浸没在恒温油槽中,可克服现有测试技术同一只加速度计在不同测试通道测试时其性能指标存在差异等不足且I/U转换器中的电阻器R因不会受环境温度影响可满足超高精度加速度计长期重复性的精密测试;通过采用精密恒流源、顺序控制器及软件补偿法可消除测试系统阶段性固有误差,使测试系统具有自标定功能;通过采用AV净化稳压电源及多路AC/DC直流电源提高了测试系统及被测加速度计的抗干扰能力;在I/U转换器与电压表间还增加了无源滤波器,提高了信噪比,通过对温控箱、环境温度、供电电压等参数的综合监测及软件补偿法进一步提高了加速度计的测试精度,是一套安全、可靠、自动化程度高、实用性强的一款超高精度加速度计批量性能测试系统。
【附图说明】
[0008]图1是常用的高精度加速度计批量性能测试系统组成示意图;
[0009]图2是本发明的高精度加速度计批量性能测试系统组成示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明做进一步详细说明。参见附图2,一种超高精度加速度计批量性能测试系统及方法,包括隔离地基1、自动转台2、信号采集器3、温控箱及固定夹具4、多路I/U转换器5、恒温油槽6、单路I/U转换器7、滤波器8、高精度数字电压表9、顺序控制器10、精密恒流源11、AV净化稳压电源12、多路AC/DC直流电源13、计算机14、加速度计产品15,电源滤波器16,隔离地基I和自动转台2为加速度计15提供稳定的角度信号,使加速度计15产生一个电流信号Il -1n,该电流信号值与地球重力加速度成正比,加速度计15的输出端一路经顺序控制器10中的继电器Zl-2 - Zn-2常闭开关Kl_2 - Kn-2连接在多路I/U转换单元5输入端,在继电器Zl-2 - Zn-2常闭开关Kl_2 - Kn-2闭合的情况下,加速度计15处于正常闭环工作状态;加速度计15的输出端另一路经顺序控制器10中继电器Zl-1 - Zn-1常开开关Kl-1 - Kn-1连接在单路I/U转换单元7输入端,在继电器Zl-1 - Zn-1常开开关Kl-1 - Kn-1中之一闭合(如Kl-1闭合)而继电器Zl-2 - Zn-2对应的常闭开关断开(如K1-2断开)的情况下,电流信号Il w In中的一个信号(如II)经单路I/U转换器7转换生成一个电压信号UO (其中UO = I1*RL或UO = In*RL),该UO电压信号经滤波器8滤波后连接在高精度数字电压表9的输入端,在计算机14对高精度数字电压表9的分时控制下,完成对加速度计15输出信号Ul - Un的采集功能,单路I/U转换器7中的精密电阻RL和滤波电容器CL浸没在恒温油槽6的绝缘油中,恒温油槽6的恒温精度优于0.05°C,通过计算机14对顺序控制器10中继电器Zl-1 - Zn-1和Zl_2 - Zn-2的分时控制实现常开开关Kl-1 - Kn-1及常闭开关Kl-2 - Kn-2的闭合/断开状态控制;加速度计15采用多路线性直流稳压程控AC/DC直流电源13,每组DC直流电源(+V/-V)相互独立,在加速度计15温控箱及固定夹具4上安装有电源滤波器16,用其消除或减小在加速度计15电源端耦合的干扰信号,AC/DC直流电源13各组DC直流电源输出端(+V/-V)通过导线及电气接口连接到电源滤波器16的输入端,电源滤波器16采用RC无源滤波方式其输出端通过导线及电气接口连接到加速度计15的电源输入端;精密恒流源11的电流输出端与控制继电器ZB的常开开关KB连接在单路I/U转换单元7输入端,在继电器ZB常开开关KB闭合而继电器Zl-1 - Zn-1的常开开关Kl-1 - Kn-1断开的情况下,精密恒流源11的输出电流IB经单路I/U转换器7转换生成一个电压信号UO (其中UO = IB*RL),该UO电压信号经滤波器8滤波后连接在高精度数字电压表9的输入端UI,在计算机14对高精度数字电压表9的分时控制下,实现对该UI电压信号的采集和存储,UI电压信号反映了单路I/U转换器7的I/U转换精准度、滤波器8的滤波效果、高精度数字电压表9采集误差等环节总的误差;滤波器8为两级RC无源滤波器,滤波器8的输入端通过导线及电气接口连接在单路I/U转换单元7输出端,滤波器8的输出端通过导线及电气接口连接在高精度数字电压表9的输入端;AV净化稳压电源12的输入端与实验室AC电源相连接,AV净化稳压电源12的输出端(ui)分别连接到高精度数字电压表9、精密恒流源11、多路AC/DC直流电源13、计算机14的AC电源输入端;信号采集器3的输入端通过导线及电气接口分别与加速度计15的直流电源信号+Vl - +Vn、温度传感器Tl - Τη、实验室温度传感器Ts、温控箱及固定夹具4中的温度传感器Tw、恒温油槽6的温度传感器Ty相连接,信号采集器3的输出端通过数据线与计算机通讯接口相连接。
[0011]超高精度加速度计批量性能测试系统的试验方法及工作步骤:将加速度计15依次安装到温控箱及固定夹具4上一开启AV净化稳压电源12的电源开关一依次开启精密恒流源11、多路AC/DC直流电源13、高精度数字电压表9、恒温油槽6、计算机14的交流开关一延时3小时以上(目的使高精度数字电压表9、精密恒流源11处于稳定状态)一运行计算机14的控制采集程序一计算机14使信号采集器3对加速度计15的直流电源信号+Vl - +Vn、加速度计15的内部温度(传感器Tl - Tn)、实验室温度(传感器Ts)、温控箱及固定夹具4中的温度(传感器Tw)、恒温油槽6的温度(传感器Ty)数据采集一这些数据正常情况下一计算机14使精密恒流源11输出一与加速度计输出量级对应的电流信号同时计算机14使顺序控制器10中继电器ZB的常开开关KB闭合而继电器Zl-1 - Zn-1的常开开关Kl-1 - Kn-1断开,精密恒流源11的输出电流IB经单路I/U转换器7转换生成一个电压信号UO (其中UO = IB*RL)—计算机14使高精度数字电压表9采集数据存入某文件中一通过数据比较精度在误差范围后一依据加速度计的试验内容计算机14控制自动转台2为加速度计15提供稳定的角度信号一计算机14控制多路AC/DC直流电源处于DC工作状态、经电源滤波器16对电源信号滤波后为各加速度计15提供DC直流电源13—加速度计15便产生一个电流信号Il -1n,该电流信号值与地球重力加速度成正比,顺序控制器10中的继电器Zl-2 - Zn-2未动作其Kl_2 - Kn-2处于闭合状态,加速度计15的输出电流信号Il w In便经顺序控制器10的常闭开关Kl-2 - Kn-2连接在多路I/U转换单元5输入端,加速度计15处于正常闭环工作状态;计算机14控制顺序控制器10中继电器Zl-1 - Zn-1动作实现常开开关Kl-1 - Kn-1闭合一延时一计算机14依次控制顺序控制器10中继电器Zl-2 - Zn-2动作使常闭开关Kl_2 - Kn-2依次断开,这时加速度计15的输出电流信号Il -1n便依次经顺序控制器10中继电器Zl-1 - Zn-1常开开关Kl-1 - Kn-1连接在单路I/U转换单元7输入端,电流信号Il w In中的一个信号(如II)经单路I/U转换器7转换生成一个电压信号UO (其中UO = I1*RL或UO =