一种超高精度加速度计批量性能测试系统的利记博彩app_3

文档序号:9886172阅读:来源:国知局
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,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。
[0012]本发明的工作原理是:
[0013]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为自动转台2提供一个稳定的水平面,计算机14通过RS232等通讯接口控制多路AC/DC直流电源13工作,多路AC/DC直流电源13的各路直流输出端1#DC - n#DC的电压+V、_V通过电源滤波器16滤波为加速度计15中的加速度计I w加速度计η提供工作电压+Vl - +Vn,-Vl - -Vn,使加速度计15处于正常工作状态;计算机14通过RS232等通讯接口控制自动转台2转动使加速度计15获得某一个稳定的角度信号,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,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中的加速度计I…加速度计η均处于正常闭环工作状态,计算机14首先通过I/O接口向顺序控制器10中继电器Zl-1的控制端(与Rl-1相连的输入端)发出一个高电平信号而I/O接口的其他接口为低电平,则顺序控制器10中继电器Zl-1动作,其常开开关Kl-1闭合,这时加速度计15中加速度计I输出端电流Ii的一部分电流经过顺序控制器10中继电器Zl-1的常开开关Kl-1输入到单路Ι/υ转换器7输入端,加速度计15中加速度计I仍处于正常闭环状态,计算机14再通过I/O接口向顺序控制器10中继电器Ζ1-2的控制端(与R1-2相连的输入端)也发出一个高电平信号使顺序控制器10中继电器Ζ1-2动作,其常闭开关Κ1-2便断开,这时加速度计15中加速度计I输出端的电流Il全部经过顺序控制器10中继电器Zl-1的常开开关Kl-1输入到单路I/U转换器7输入端、经单路I/U转换器7的RL及CL转换生成一个电压信号UO (U0 = I1*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,计算机14通过RS232等通讯接口控制高精度数字电压表9对其输入端电压信号UI进行采集并存入计算机14中的某文件中,计算机14通过I/O接口向顺序控制器10中继电器Z1-2的控制端(与R1-2相连的输入端)发出一个低电平信号使顺序控制器10中继电器Z1-2处于未动作状态,其常闭开关K1-2恢复闭合状态,这时计算机14通过I/O接口向顺序控制器10中继电器Zl-1的控制端(与Rl-1相连的输入端)发出一个低电平信号使顺序控制器10中继电器Zl-1处于未动作状态,其常开开关Kl-1恢复断开状态,这时加速度计15中加速度计I输出端电流Il恢复到全部经顺序控制器10中的继电器Z1-2常闭开关K1-2连接在多路I/U转换单元5输入端,加速度计15中的加速度计I…加速度计η均处于正常闭环工作状态。
[0014]同样的道理及步骤,通过计算机14 I/O接口对顺序控制器10中继电器Ζ1-η、Ζ2_η及高精度数字电压表9的分时控制,可完成对多个加速度计输出信号的采集及存储。由于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7,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因各通道Rl - Rn、Cl-Cn值的差异使加速度计性能指标存在差异等不足,且由于该单路I/U转换器7的核心采样电阻器RL和电容器CL浸没在恒温油槽中,而恒温油槽的恒温精度较高可达0.05°C使即使在不同季节试验室环境温度变化较大时(如20°C变化),浸没在恒温油槽中的电阻器RL的阻值仅变化±0.05ppm(ARL =±lppm/°C *0.05°C ),可满足超高精度加速度计长期重复性的精密测试需求。
[0015]本发明消除测试系统阶段性固有误差的原理如下:
[0016]参见附图2,单路I/U转换器7、滤波器8及高精度数字电压表9是整套测试系统的Ι/υ信号转换及电压信号数据采集的核心环节,由于单路I/U转换器7、滤波器8中的电阻器、电容器及电器接口等电子元器件性能会随着时间的推移发生变化(如采样电阻RL阻值增大、电气接口接触电阻r变化),使I/U转换出现偏差、电压传送出现误差(如因电气接口接触电阻r产生分压),另外高精度数字电压表9也会随着使用年限的增加及实验室温度及电磁环境的变化出现测量误差,通过采用精密恒流源11、顺序控制器10及软件补偿法可消除单路I/U转换器7、滤波器8及高精度数字电压表9等环节所产生的测试系统阶段性固有误差,使测试系统关键环节具有自标定功能:
[0017]在每次(或定期)对加速度计15输出信号Ilm In采集之前,计算机14首先控制精密恒流源11输出一个在加速度计15输出电流信号Il -1n范围内的一个固定的恒流电流信号IB (如1.000mA),计算机14再通过I/O接口仅向顺序控制器10中继电器ZB的控制端(与RKl相连的输入端)发出一个高电平信号使顺序控制器10中仅继电器ZB动作,继电器ZB的常开开关KB闭合,这时精密恒流源11输出端的电流IB全部经过顺序控制器10中继电器ZB的常开开关KB输入到单路I/U转换器7输入端、经单路I/U转换器7的RL及CL转换生成一个电压信号UO (U0 = 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,计算机14通过RS232等通讯接口控制高精度数字电压表9对其输入端电压信号UI进行采集并将采集的电压信号UIB2存入计算机14中的某文件中,计算机14控制精密恒流源11停止工作、计算机14通过I/O接口向顺序控制器10中继电器ZB的控制端(与RKl相连的输入端)发出一个低电平信号使顺序控制器10中继电器ZB恢复未动作状态,继电器ZB的常开开关KB断开,这时精密恒流源11输出端与单路I/U转换器7输入端分离。
[0018]本次标定所采集的UIB2包括了目前单路I/U转换器7、滤波器8及高精度数字电压表9各环节的I/U转换误差及测量误差,由于精密恒流源11的输出电流IB的精度达IyA且每次均采用固定的恒流电流信号IB(如1.000mA),通过与上一次标定采用相同方法所获得的采集的电压信号UIBl进行比较,便可得出测试系统现阶段每mA的固有误差σ I为(UIB2-UIB2)/IB,当本次完成全部对加速度计15测试任务后,处理数据时,通过数据处理软件对所采集的数据UX进行补偿,补偿后的数据UX’ =UX-UX/RL*ol,其中ol =(UIB2-UIB2)/IB。
[0019]本发明提高测试系统及被测加速度计抗干扰能力的原理:
[0020]参见附图2,高精度数字电压表9、精密恒流源11、多路AC/DC直流电源13的交流电源输入端接在了 AV净化稳压电源12的输出端,当试验室交流电源波动或电网出现随机交流干扰信号时,由于AV净化稳压电源12能够实现对电网输入交流电压的稳压及净化,使高精度数字电压表9、精密恒流源11、多路AC/DC直流电源13可免受试验室交流电源波动及电网随机交流干扰信号的影响并正常运行,从而提高了测试系统及被测加速度计抗交流干扰信号的能力;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(+Vl ^ +Vn/-Vl - -Vn),由于加速度计15中的加速度计I…加速度计η的DC供电电源输入端(+Vl - +Vn/-Vl - -Vn)相互独立、各自的电源滤波器16也相互独立,当AC/DC直流电源13某组DC直流电源出现异常或某只加速度计内部伺服线路出现短路等
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