加速度传感器低频校准台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种加速度传感器低频校准台，包括盘式精密离心机、直线导轨和滑台，所述直线导轨通过导轨支架固定安装在所述盘式精密离心机的转盘上，且与所述盘式精密离心机转盘的直径方向重合，所述滑台安装在所述直线导轨上并可沿所述直线导轨做往复滑动。本实用新型专利技术建立了一个将离心机和滑台结合的低频加速度校准装置，通过离心机给滑台提供一个基准加速度载荷，然后通过滑台的滑动来调整滑台距离离心机旋转中心的距离，从而实现加速度载荷按正弦规律变化，最终在不增加滑台行程的前提下，同时达到极低频率和大的加速度载荷，极大的提高被校准传感器输出信号的信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种校准设备，尤其涉及一种加速度传感器低频校准台。
技术介绍
加速度传感器的低频校准设备，多采用专门研制的低频振动台和低频滑台两种形式，其中低频滑台由于行程更大而更多使用。低频滑台是通过在直线导轨上驱动滑台的形式，即将标准传感器和被校传感器安装在滑台上，然后驱动滑台在直线导轨上进行左右往复运动的方式，从而产生一个随时间呈正弦变化的加速度载荷，作用于滑台上的传感器，进而对传感器进行校准。无论是低频振动台还是低频滑台，其产生低频加速度载荷的主要缺点在于，由于其所产生的加速度值与振动频率的平方成正比，因此在低频情况下所能得到的加速度载荷非常小。以低频滑台为例，目前主要生产商的加速度传感器校准用低频滑台的最大行程为300mm，假设滑台以导轨中心位置为原点开始做左右往复运动，则其位置s随时间的变化如下所示s＝s0 sin(ωt)则滑台的速度v为 v = d s d t = s 0 ω c o s ( ω t ) ]]>滑台的加速度a为 a = d v d t = - s 0 ω 2 s i n ( ω t ) ]]>式中ω＝2πf，f是加速度变化的频率。当f等于0.5Hz时，对于300mm行程的滑台，其能产生的最大加速度值只有1.48m/s2(0.15g)。而假如我们想得到更低频率的加速度载荷，例如0.1Hz，则300mm滑台能产生的加速度值则只有0.059m/s2(0.006g)，这是一个非常小的值，因为即便是校准装置经过良好的基础隔震处理，受地基脉动及环境干扰影响，静态情况下校准台面的噪声信号大约也有0.0001g，也就是说此时的信噪比只有35.56dB，当滑台运动时，信噪比会更低。为了增大信噪比，可以通过加长滑台行程来增大低频时的加速度载荷值。通过计算可以得到，如果要在0.1Hz条件下得到0.1g(0.98m/s2)的加速度载荷，需要的振动位移幅值为2.48m，滑台总长达到4.96m，而如此长的行程将使得振动波形的失真度无法满足要求。其实无论低频滑台还是低频振动台，这么长的行程在实际工程中基本不具备可实现性。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种加速度传感器低频校准台。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种加速度传感器低频校准台，包括盘式精密离心机、直线导轨和滑台，所述直线导轨通过导轨支架固定安装在所述盘式精密离心机的转盘上，且与所述盘式精密离心机的转盘的直径方向重合，所述滑台安装在所述直线导轨上并可沿所述直线导轨做往复滑动。所述滑台可为电动滑台或气动滑台，所述离心机转轴为空心轴，所述滑台的驱动线路、控制线路以及校准用的信号线穿过所述离心机的空心转轴并通过电气滑环与所述滑台和被校准传感器、标准传感器连接。如采用气动滑台，气路也可经过空心转轴通过旋转接头为所述滑台提供气动力。所述离心机采用空心轴可有效避免电气滑环、旋转接头等安装时与直线导轨产生干涉。本技术的有益效果在于：本技术一种加速度传感器低频校准台建立了一个将盘式精密离心机和滑台结合的低频加速度校准装置，通过离心机给滑台提供一个基准加速度载荷，然后通过滑台的滑动，来调整滑台距离离心机旋转中心的距离，从而实现加速度载荷按正弦规律变化，该装置可实现在不增加滑台行程的前提下，同时达到极低频率和大的加速度载荷，可极大提高被校准传感器输出信号的信噪比。附图说明图1是本技术所述加速度传感器低频校准台的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1所示，本技术一种加速度传感器低频校准台，包括盘式精密离心机1、转盘2、直线导轨3和滑台5，直线导轨3通过导轨支架4固定安装在转盘2上，滑台5安装在直线导轨3上并可沿直线导轨3滑动，直线导轨3与转盘2的直径重合，滑台5为电动滑台或气动滑台，盘式精密离心机1的转轴为空心轴，滑台5的驱动线路、控制线路和校准用的信号线穿过离心机1空心转轴并通过电气滑环6与滑台5与被校准传感器、标准传感器连接。离心机1的主电机采用空心轴，以方便电气滑环6采用下出线的方式，从而避免了电气滑环6与直线导轨3在结构上的干涉。基于上述的一种加速度传感器低频校准台的使用方法，包括以下步骤：1、将被校准的加速度传感器和标准传感器固定在滑台上，保证两个传感器均位于直线导轨沿转盘直径方向的相同位置，且直线导轨的中心与转盘的旋转中心重合；2、通过给定的加速度最大幅值和频率值，计算离心机的转速和滑台的运动角频率；3、按计算得到的转速控制离心机匀速转动，同时控制滑台沿直线导轨按给定频率做往复运动，往复运动的零点位置与离心机转盘的旋转中心重合；4、通过测控设备获取被校准加速度传感器的输出值，并将其与滑台上的标准传感器输出值做对比。其中，步骤(2)中的计算方法如下：滑台沿直线导轨做正弦变速运动，被校准加速度传感器所在位置距离旋转中心的半径为r＝r0 sin(ωslit)式中：ωsli为滑台移动时的角频率，r0为被校准加速度传感器所在位置距离旋转中心的最大半径。离心机旋转时产生的离心加速度载荷为 a r o t = ω r o t 2 r = ω r o t 2 r 0 s i n ( ω s l i t ) ]]>式中：ωrot为转盘旋转时的角速度。滑台往复运动时产生的直线加速度载荷为 a s l i = - ω s l i 2 r - ω s l i 2 r 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速度传感器低频校准台，其特征在于：包括盘式精密离心机、直线导轨和滑台，所述直线导轨通过导轨支架固定安装在所述盘式精密离心机的转盘上，且与所述盘式精密离心机的转盘的直径方向重合，所述滑台安装在所述直线导轨上并可沿所述直线导轨做往复滑动。

【技术特征摘要】
1.一种加速度传感器低频校准台，其特征在于：包括盘式精密离心机、直线导轨和滑台，所述直线导轨通过导轨支架固定安装在所述盘式精密离心机的转盘上，且与所述盘式精密离心机的转盘的直径方向重合，所述滑台安装在所述直线导轨上并可沿所述直线导轨做往复滑动。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴付岗，周怡妃，孟念湘，王彩霞，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51