Способ определения нулевого сигнала акселерометра Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

(Я поворота (ЩГ Фкг/ Вертамм Горизонтам Гороянтаяб Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для градуировки линейных акселерометров малых диапазонов, в частности при определении нулевого сигнала в лабораторных условиях.. Для определения нулевого сигнала акселерометра (выходного сигнала, соответствующего нулевому ускорению в лабораторных условиях наибольший интерес представляют методы градуировки, при которых гравитационное поле компенсируют в локализированной области пространства. . Известны флотационный метод И и метод свободного падения акселерометра в вакууме 2 . Однако реализация, этих способов существенно затруднена из-за сложности градуировочной аппаратуры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сп соб определения нулевого сигнала ак селерометров в гравитационном поле Земли путем измерения выходных сигналов нескольких акселерометров, ос чувствительности которых параллельн друг другу, при котором поочередно вычитают из сигнала каждого акселерометра с направлением оси чувствительности, совпадакяцим с ним, и поо очередно складывают с сигналом кажд to из акселерометров с противополо ным направлением оси чувствительнос с последующим вычислением искомого параметра L- . . Недостатками известного способа являются необходимость использовани нескольких акселерометров, от числа которых зависит точность, а также принципиальная невозможность опреде ления нулевого сигнала акселерометр с диапазоном измерения меньше 1. Цель изобретения - повьлпение точ ности определения нулевого сигнала за счет исключения погрешности орие тации оси чувствительности относитель но базовой поверхности акселерометр и погрешности отклонения оси поворо платформы от горизонтали. Поставленная цель достигается те (ЧТО согласно способу определения нулевого сигнала, заключаквдемуся в установке акселерометра на платфо ме и определении его выходных сигна лов при двух взаимно противоположны направлениях оси чуаствительности, акселерометр закрепляют на платформе, ориентируя его ось чувствительности в горизонтальной, плоскости, перпендикулярно оси поворота платфоргфл и, осуществляя поворот платфоркы, находят два взаимно противополохных положения акселерометра, в которых его выходные сигналы минимально отличаются друг от друга, затем разворачивают акселерометр на базовой поверхности на 180° OTHQ сительно его оси чувствительности или относительно ОСИ, перпендикулярной оси чувствительности и оси поворота платформы, повторно находят два взаимно противоположных положения акселерометра, в которых его выходные сигналы минимально отличаютс я друг от друга, и по полученным значениям выходных сигналов определяют нулевой сигнал акселерометра. Регшизация.предлагаемого способа легко осуществима, например, с помощью оптической делительной головки (ОДГ).. На фиг. 1-7 показана последовательность операций осуществления предлагаемого способа. Исходное положение акселерометра, имеющего три оси X, У и 2, , из которых X - ось чувствительности, представлено: на фиг.1. Оси X, У, Z - система координат,: связанная с базовой поверхностью акселерометра, у - угол бтклонения оси поворота ОДГ от горизонта. Рассмотрим исходное положение акселерометра по стрелке А (фиг.1). представленное на фиг. 2, где О, - направление силы тяжести. f В исходном положении ось чувствительности X акселерометра не горизонтальна и выходной сигнал акселерометра меньше нуля на величину погрешности дХ , пропорциональной sin у. После поворота акселерометра на 180 осью чувствительности в вертикальной плоскости (фиг. З) погрешность изменяет знак и выходной сигнал оказывается больше нуля на величину погрешности ЬХ. Поиск двух взаимно противоположных положений путем поворота акселерометра осью чувствительности в вертикальной плоскости ведется до тех пор пока выходные сигналы минимально не отличаются друг от друга. В этом случае действительная ось чувствительности оказывается в горизонтальной плоскости независимо от угла разориентации(об) относительно базовой поверхности акселерометра (фиг.4). Но действительная ось чувствительности Xf не расположена строго под прямым углс 4 к оси поворота градуировочного средства (фиг.5,вид по стрелке Б на фиг.1).д При повороте акселерометра на 360 относительно оси чувствительности X действительная ось чувствительности Х описывает конус. .При наличии угла У (фиг.1) погрешность от разориентации оси чувствительности акселерометра и Негоризонтальности оси поворота ОДГ пропорциональна произведению. Поскольку угол отклонения оси поворота от горизонта f постоянный, то повернув акселерометр на базовой

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНШ НУЛЕВОГО СИГНАЛА АКСЕЛЕРОМЕТРА, заключающийся в установке акселерометра.на платформе и определении его выходных сигналов при двух взаимно противо положных направлениях оси чувствйтельности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет, исклкэчения шогрешности ориентации оси чувствительности относительно базовой по-. верхности акселерометра и погрешнбс„-.-.„, п I -П:Лй,::Г. ,- .ь йЛ1г0 ;№.д ; ти отклонения оси поворота платформы от горизонтали, акселерометр закрепляют на платформе, ориентируя его ось чувствительности в горизонтальной плоскости, перпендикулярно оси поворота платформы и, осуществляя поворот платформы, находят два взаимно противоположных положения акселерометра, в которых его выходные сигнёшы минимально отличаются друг от друга, затем разворачивают акселерометр на базовой поверхности на 180° относительно его оси чувствительности или относительно оси, перпендикулярной оси чувствительности и оси поворота платформы, повторно находят два.взаимно противоположных положения акселеро(Л метра, в которых его выходные сигналы минимально отличаются-друг от друга и по полученным значениям выходных сигналов определяют нулевой сигнал акселерометра.