一种高精度加速度计分辨率的测试方法

摘要

发明提出一种高精度加速度计分辨率的测试方法，它有十二大步骤。它解决了传统测试方法由于分度头精度所限不能测试高精度加速度计分辨率的问题。该方法使用传统带温控箱的双轴转台以及安装夹具、Datron1271八位半数字万用表、水平仪、电源就可以完成分辨率优于1×10-6g高精度加速度计的测试，具有操作简单，测试精度高等优点。相比传统分度头测试分辨率的方法，大大降低了对测试设备转角精度的要求，可以以低精度的双轴转台完成对高精度加速度计的分辨率测试。

主权项

1.一种高精度加速度计分辨率的测试方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：将高精度加速度计通过安装夹具安装在双轴转台的台面上，同时使用水平仪将双轴转台台面调成水平，然后打开转台温箱，并将加速度计接通电源进行预热；其中，加速度计的安装采取摆状态安装，即初始位置时，加速度计的输出轴与转台的水平轴平行，始终处于水平状态，输入轴和摆轴分别处于水平和铅垂状态；步骤二：将双轴转台绕水平轴转动一个α角度，然后绕转台主轴转动一个β角度，使加速度计输入轴上重力加速度分量的值不为零，选择小于等于0.5个重力加速度，此时加速度计输入轴、输出轴、摆轴上的重力分量分别为：$\left[\begin{array}{c}{g}_{\mathrm{IA}}\\ g_{\mathrm{OA}}\\ g_{\mathrm{PA}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}g\sin \alpha \cos \beta \\ g\sin \alpha \sin \beta \\ g\cos \alpha \end{array}\right]$将该位置记为位置0，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计的输出，计算3分钟输出的均值E₀；为方便计算，α和β均取44.5°角；步骤三：在位置0的基础上，以Δα和Δβ为一组角度增量逐步转动转台，每一次将转台绕水平轴转动一个Δα角度，然后绕转台主轴转动一个Δβ角度,将该位置记为位置1，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₁；其中Δα和Δβ为与加速度计分辨率相对应的角度增量，通过加速度增量Δa=g[sin(α+Δα)cos(β+Δβ)-sinαcosβ)]计算得到；步骤四：在位置1的基础上，以Δα和Δβ为一组角度增量逐步转动转台，每一次将转台绕水平轴转动一个Δα角度，然后绕转台主轴转动一个Δβ角度,将该位置记为位置2，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₂；步骤五：在位置2的基础上，以Δα和Δβ为一组角度增量逐步转动转台，将转台绕水平轴转动一个Δα角度，然后绕转台主轴转动一个Δβ角度,将该位置记为位置3，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₃；步骤六：将转台回转到位置0，将该位置记为位置4，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计的输出均值E₄；步骤七：在位置4的基础上，以-Δα和-Δβ为一组角度增量逆向逐步转动转台，将转台绕水平轴转动一个-Δα角度，然后绕转台主轴转动一个-Δβ角度,将该位置记为位置5，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₅；步骤八：在位置5的基础上，以Δα和Δβ为一组角度增量转动转台，将转台绕水平轴转动一个-Δα角度，然后绕转台主轴转动一个-Δβ角度,将该位置记为位置6，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₆；步骤九：在位置6的基础上，以Δα和Δβ为一组角度增量转动转台，将转台绕水平轴转动一个-Δα角度，然后绕转台主轴转动一个-Δβ角度,将该位置记为位置7，然后用Datron1271八位半数字万用表测试加速度计在该位置的输出均值E₇；步骤十：通过下式求解加速度计的理想输出增量:Δa=g[sin(α+Δα)cos(β+Δβ)-sinαcosβ)]ΔE=K·Δa   其中，K为加速度计的标度因数步骤十一：计算加速度计各位置实际输出均值的增量ΔE_p=E_i+1-E_i，正转时i=0,1,2;反转时i=4,5,6；步骤十二：比较各角增量位置加速度计实际输出均值的增量和理想输出增量ΔE之比，当则分辨率即为合理；对于未给定分辨率的加速度计，按照上述方法逐步递增或递减求取其参数的大小。