惯性器件原理-第十一章 测试与标定资料

第十一章
1、陀螺的主要性能指标 （5）标度因数
惯性器件测试与标定
11.2 惯性器件的主要性能指标及测试标定
陀螺仪输出量与输入角速率的比值。它是用 某一特定直线的斜率表示。
第十一章
惯性器件测试与标定
11.1惯性器件的测试设备简介
11.1.4 环境模拟设备及其它测试设备
11.1.4.1线振动台 线振动台是提供振动加速度的一种环境模拟设备。它用于测定陀 螺仪和加速度计在线振动条件下的性能。
机械线振动台原理图
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11.1惯性器件的测试设备简介
11.1.4 环境模拟设备及其它测试设备
加速度计的输出也对应一定的电压，表示为：
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数据采集系统
惯性器件信号输出形式 脉冲数 模拟电压、电流 数字量 数据采集设备
数据采集卡 数据采集计系统
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1、陀螺的主要性能指标 （1）零偏
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11.2 惯性器件的主要性能指标及测试标定
当输入角速率为零时，陀螺仪的输出量。
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11.1惯性器件的测试设备简介
11.1.4 环境模拟设备及其它测试设备
11.1.4.3 角振动台 角振动台是提供振动角速度和振动角加速度的一种环境模拟设备 它用于测定陀螺仪和加速度计在角振动条件下的性能。
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11.1惯性器件的测试设备简介
11.1.5 测试坏境问题
拖动系统是速率转台的驱动源。有拖动电 机、带减速器的拖动系统和力矩电机直接拖动3 种形式。 托动电机－低精度、调速范围小 由精度较高的变频电源供电，通过改变电源的 频率得所需的速率。 这种拖动系统的调速范围小，只能达到几比一 到十几比一。 带减速器的拖动系统－低精度、调速范围较宽 带有减速器的拖动系统的调速范围是电调速与 机械调速的组合。 可以达到几十比一至几千比一。 力矩电机直接拖动－高精度、调速范围宽 把力矩电机直接与转台主轴相连，由力矩电机
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11.1惯性器件的测试设备简介
11.1.3 速率转台
11.1.3.2三轴速率转台
三轴速率转台由机械台体与测控系统两大部分组成，一般具有速率、位置和 仿真功能。台体通常具有三轴联动仿真，包括位置试验、速率试验和仿真试验等 并具有机械限位和故障（超速、过载）自动断电保护装置。
（2）零漂（零偏稳定性）
输入角速率为零时，衡量陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度。以规定时间 内测得的输出量的标准偏差相应的等效输入角速率表示，也称为零漂。
（3）零偏重复性
在同样条件及规定间隔时间内，重复测量陀螺仪零偏之间的一致程度。
（4）零偏温度灵敏度
相对于室温零偏，由温度变化引起陀螺仪 零偏变化量与温度变化量之比。 B0
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11.1.3 速率转台
11.1.3.1单轴速率转台 台体由工作台、主轴系统、拖动系统 和速率测量系统等部分组成 主轴系统
第十一章 11.1.3 速率转台
11.1.3.1单轴速率转台 拖动系统
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温度与温度 振动与冲击 基座运动 噪声控制 磁屏蔽与射频屏蔽
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11.2 惯性器件的主要性能指标及测试标定
11.2.1陀螺及加速度计的主要性能指标
速率陀螺是角速率传感器，通常是输出与角速率对应的电压 信号。也有的陀螺输出频率信号，如激光陀螺。 以电压表示的陀螺输出为：
惯性测试设备的特点：
（1）给惯性仪器提供精确的比力输入或精确的角速度输入 （2）精密性 （3）可靠性 （4）多用性
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Hale Waihona Puke Baidu
11.1惯性器件的测试设备简介
转台分类：位置转台、速率转台、仿真转台等 11.1.2 位置转台
（1）单轴：（可称为分度头或分度盘）
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11.1.4.1线振动台 线振动台是提供振动加速度的一种环境模拟设备。它用于测定陀 螺仪和加速度计在线振动条件下的性能。
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11.1.4 环境模拟设备及其它测试设备
11.1.4.2 离心机 离心机是连续提供恒定的大于1g加速度的一种环境模拟设备。它 用于测定陀螺仪和加速度计在大加速度条件下的性能。
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11.1.3 速率转台
11.1.3.1单轴速率转台 速率测量系统
速率转台速率的测量通常是通过角度和时间 测量而得到的。由于采用晶体控制计数器测量 时间的精度很高，因此常用定角计时的办法测 量速率。 工作台上的游标刻度，工作台的外侧面上刻有 刻线，考虑到对工作台整转直接读数，这种游 标刻度的精度为3~15〞。 转轴式读数装置，圆感应同步器、圆光栅、角 编码器是典型的转轴式读数装置。这些装置在 速率转台中应用得比较普遍，其测角精度为 l～ 5″。
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11.1.1惯性器件对测试设备的要求
惯性器件属于精密和超精密仪器，它对评价其性能和标定其 误差系数的试验设备提出了很高的要求。测试设备不仅要满足对 惯性器件的测试及性能评价工作，还要满足进行振动、冲击等专 门性实验和误差系数精确标定的综合性实验。
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11.1.2 位置转台
（2）双轴：
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11.1.3 速率转台
速率转台又叫角速度转台。它主要用于陀螺仪速率实验，此外， 它还可作为标准角速率源使用。有单轴、双轴、三轴速率转台。 11.1.3.1单轴速率转台
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11.1.3 速率转台
11.1.3.1单轴速率转台 台体由工作台、主轴系统、拖动系统 和速率测量系统等部分组成 工作台 工作台用于安装被测试的陀螺仪 或其它元件。它与主轴系统相固连， 可以与转台主轴一起相对壳体转动。 工作台的材料采用铸铁、不锈钢、硬 铝锻件或铝铸件。其直径国外一般在 250~610mm之间，国内一般在 250~320mm之间（以320mm居多）。