Способ определения масштабного коэффициента маятникового компенсационного акселерометра

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при изготовлении маятниковых компенсационных акселерометров (МКА). Способ заключается в том, что МКА устанавливают на подвижную платформу, ориентируют его ось чувствительности параллельно полю земного тяготения и замеряют выходной сигнал. Далее с помощью платформы МКА разворачивают таким образом, чтобы его ось чувствительности также лежала в поле земного тяготения, но была повернута на 180° по отношению к первоначальной ориентации, и снова измеряют выходной сигнал. Повторяют эту операцию несколько раз и вычисляют среднее значение масштабного коэффициента. Затем питание отключают на такое время, чтобы температура внутри прибора вернулась к первоначальной, после чего серию измерений повторяют и вычисляют истинные систематические значения изменений. Изобретение позволяет более точно оценить стабильность масштабного коэффициента.

 

Изобретение относится к области точного приборостроения, в частности к приборам измерения параметров движения летательных аппаратов, и может быть использовано при изготовлении маятниковых компенсационных акселерометров (МКА), у которых отсутствует осевой люфт подвеса маятника.

Известен способ определения масштабного коэффициента МКА [1], по которому акселерометр, корпус которого крепится к поворотной платформе, устанавливается в начале осью чувствительности вертикально вверх вдоль поля земного тяготения (по направлению вектора силы земного тяготения g), и замеряется выходной сигнал (величина выходного тока - тока через катушку датчика момента прибора или падение напряжения на эталонном сопротивлении, по которому протекает выходной ток).

Затем прибор с помощью поворотной платформы разворачивается ровно на 180° по отношению к первому положению (т.е. ось чувствительности акселерометра опять же параллельна вектору g, но направлена уже в другую сторону по отношению к g), и вновь замеряется выходной сигнал. Далее полученные два значения алгебраически вычитаются друг из друга (в цифрах складываются), и полученный результат делится на 2 g. Таким образом, определяется масштабный коэффициент М_к в данной паре измерений в мА/g.

Производя несколько пар таких измерений, определяют среднее (систематическое) значение масштабного коэффициента по формуле количество пар измерений и отклонение единичных замеров M_к от среднего значения (δM_к) - случайная составляющая погрешности масштабного коэффициента. Известен способ определения масштабного коэффициента [2], аналогичный вышеописанному, т.е. установка акселерометра в два положения, в которых измерительная ось акселерометра располагается в двух противоположных направлениях по отношению к g. При этом, если в подвесе имеется люфт, предлагаются определенные манипуляции с установкой прибора, позволяющие исключить погрешность определения масштабного коэффициента МКА из-за наличия люфта.

В процессе изготовления МКА последний подвергается воздействию внешних возмущающих факторов (ВВФ) - вибрационных, акустических, температурных и иных воздействий. Для этого МКА (после определения M_j и δМ_к) снимают с поворотной платформы и устанавливают в то или иное приспособление, с помощью которого можно осуществить ВВФ.

После воздействия ВВФ акселерометр вновь устанавливают на ту же поворотную платформу и вновь определяют M_j и δM_к. По изменению величины M_j и δM_к судят о влиянии того или иного фактора ВВФ на точностные характеристики МКА.

Однако оказывается, что достаточно отвернуть винты, которыми МКА крепится к поворотной платформе, снять акселерометр и вновь закрепить его на прежнее место, а затем повторить замеры, то они, как правило, не совпадут с первоначально полученными, хотя ВВФ отсутствовали. Дело заключается в том, что сила закрутки винтов, крепящих МКА к поворотной платформе, и расположение его корпуса по отношению к корпусу поворотной платформы могут быть отличными от первоначальных условий крепления акселерометра, что влияет на истинную величину масштабного коэффициента. Получившуюся погрешность можно обозначить как погрешность переустановки прибора.

Поэтому, чтобы более объективно определить величину масштабного коэффициента M_j и его разброс (δM_к) закрепляют МКА на поворотной платформе и затем определяют величину M_j и δM_к путем нескольких запусков, отличающихся друг от друга тем, что между запусками выключается питание МКА. При этом питание с акселерометра снимают на такое время, чтобы температура внутри прибора вернулась к такому значению, с которого начиналась первая серия измерений. Далее вычисляют истинные систематические значения по формуле где к - количество запусков.

Введение такой операции позволяет более точно определить величину масштабного коэффициента и его стабильность. И хотя погрешность переустанова после ВВФ может остаться, в ее величину не будет входить погрешность масштабного коэффициента, определяемая стабильностью собственно прибора. Кроме того, тройной запуск акселерометра без переустанова позволяет произвести более объективную оценку величины масштабного коэффициента и, самое главное, случайную составляющую погрешности масштабного коэффициента (δM_к), присущую данному экземпляру прибора, путем вычисления разности каждого значения масштабного коэффициента от осредненного значения (M_jj-M_к). Как показала практика, использование подобной методики дает возможность произвести более точную оценку стабильности масштабного коэффициента на 30÷40%.

Источники информации

1. Проспект формы Suhdstrand, Data Control. Thc, Sept, 1972 г.

2. Авторское свидетельство СССР №463912, 1973 г.

Способ определения масштабного коэффициента маятникового компенсационного акселерометра, закрепленного на подвижной платформе, путем измерения его параметров по выходным сигналам при воздействии на включенный акселерометр вибрационных, акустических, температурных внешних возмущающих факторов с определением величин масштабного коэффициента M_J и его разброса δМ_к и определения влияния внешних возмущающих факторов на точностные характеристики маятникового компенсационного акселерометра по изменению величин M_J и δМ_к акселерометра, отличающийся тем, что изменение величин M_J и δМ_к определяют путем нескольких серий включений и выключений питания акселерометра, причем между запусками питание с акселерометров снимают (выключают) на такое время, чтобы температура внутри акселерометра вернулась к значению величины, равной значению при первой серии измерений, после чего определяют истинные систематические значения изменений по зависимости
M_JJ=ΣM_J/k,
где k - количество запусков (включений) акселерометра.