本實(shí)用新型涉及測(cè)試技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種加速度計(jì)測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

加速度計(jì)(accelerometer)是測(cè)量加速度的儀表。當(dāng)物體具有很大的加速度時(shí)，物體及其所載的儀器設(shè)備和其他無相對(duì)加速度的物體均受到能產(chǎn)生同樣大的加速度的力，即受到動(dòng)載荷。欲知?jiǎng)虞d荷就要測(cè)出加速度。其次，要知道各瞬時(shí)飛機(jī)、火箭和艦艇所在的空間位置，可通過慣性導(dǎo)航(陀螺平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng))連續(xù)地測(cè)出其加速度，然后經(jīng)過積分運(yùn)算得到速度分量，再次積分得到一個(gè)方向的位置坐標(biāo)信號(hào)，而三個(gè)坐標(biāo)方向的儀器測(cè)量結(jié)果就綜合出運(yùn)動(dòng)曲線并給出每瞬時(shí)航行器所在的空間位置。加速度計(jì)在使用前需要對(duì)內(nèi)部電路板的各個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，而現(xiàn)有的裝置無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)性能指標(biāo)的同時(shí)測(cè)量并通過網(wǎng)絡(luò)選擇輸出數(shù)據(jù)，不能對(duì)加速度計(jì)輸入輸出特性及信號(hào)測(cè)試、加速度計(jì)漂移測(cè)試、以及加速度計(jì)標(biāo)度參數(shù)測(cè)試，以快速判斷加速度計(jì)的性能指標(biāo)是否符合要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種加速度計(jì)測(cè)試裝置，能進(jìn)行加速度計(jì)輸入輸出特性及信號(hào)測(cè)試、加速度計(jì)漂移測(cè)試、以及加速度計(jì)標(biāo)度參數(shù)測(cè)試。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種加速度計(jì)測(cè)試裝置，包括轉(zhuǎn)臺(tái)組件、放置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件上的加速度計(jì)和測(cè)試顯控裝置，所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件和測(cè)試顯控裝置之間通過電纜連接，所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件包括基座、承載體、位于所述基座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)、導(dǎo)電滑環(huán)和角度傳感器，所述力矩電機(jī)、角度傳感器和承載體從下到上依次安裝在所述基座的上方，所述加速度計(jì)放置在所述承載體上，所述基座連接在三角架上并通過所述導(dǎo)電滑環(huán)與所述測(cè)試顯控裝置進(jìn)行信號(hào)連接。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的加速度計(jì)測(cè)試裝置進(jìn)一步包括下列技術(shù)特征的部分或全部：

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述加速度計(jì)為石英撓性加速度計(jì)，所述力矩電機(jī)為永磁直流力矩電機(jī)。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述測(cè)試顯控裝置包括為所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件提供動(dòng)力的電源、與所述加速度計(jì)電性連接的加速度計(jì)信號(hào)采集及處理電路、與所述力矩電機(jī)電性連接的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制電路、計(jì)算機(jī)和控制顯示電路。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述加速度計(jì)信號(hào)采集及處理電路包括加速度計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊、對(duì)加速度計(jì)輸出的電流信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣模塊、以及對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行變換輸出加速度值的輸出模塊。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)試顯控裝置還包括箱體、面板、用于觀察加速度計(jì)輸出的原始量和處理后的加速度量的顯示部件及鍵盤。

優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電滑環(huán)的通道數(shù)為十五。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有如下有益效果：本實(shí)用新型的加速度計(jì)測(cè)試裝置為實(shí)現(xiàn)石英撓性加速度計(jì)信號(hào)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，提供重力加速度作為標(biāo)準(zhǔn)輸入，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)臺(tái)組件，使其角位置和角速度精確可控，從而能夠得到標(biāo)準(zhǔn)的重力加速度及其分量數(shù)值，且測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，轉(zhuǎn)臺(tái)組件包括基座、承載體、位于所述基座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)、導(dǎo)電滑環(huán)和角度傳感器。轉(zhuǎn)臺(tái)為單軸轉(zhuǎn)臺(tái)，尺寸大小可滿足承載一只石英撓性加速度計(jì)的要求，具有角位置控制和速度控制模式，能夠?qū)崟r(shí)輸出角位置和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，角位置控制精度小于1mil，角速度平穩(wěn)度100ppm(360度平均)，能保證位置和速度精度，對(duì)精度確定和檢驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，經(jīng)過高精度傳感器的測(cè)試，轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)能夠滿足要求。本實(shí)用新型的加速度計(jì)測(cè)試裝置能夠完成加速度計(jì)輸入輸出特性及信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)；能夠完成加速度計(jì)漂移測(cè)試實(shí)驗(yàn)；能夠完成加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)確定實(shí)驗(yàn)，具有精度高、互動(dòng)性強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)，通過采用精密機(jī)械加工、電路一體化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能綜合優(yōu)化等諸多設(shè)計(jì)方法，達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo)，能夠在提供實(shí)驗(yàn)使用的基礎(chǔ)上，完成進(jìn)一步的加速度計(jì)性能測(cè)試功能，通過預(yù)留的串口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的更新，利于擴(kuò)展使用范圍。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的加速度計(jì)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的加速度計(jì)測(cè)試裝置的轉(zhuǎn)臺(tái)組件的驅(qū)動(dòng)與控制原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，其作為本說明書的一部分，通過實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的原理，本實(shí)用新型的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過該詳細(xì)說明將會(huì)變得一目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來表示。

如圖1所示，為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例加速度計(jì)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的加速度計(jì)測(cè)試裝置主要用于完成加速度計(jì)的相關(guān)測(cè)試，演示加速度計(jì)的輸入輸出特性，關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)測(cè)試，相關(guān)電路信號(hào)測(cè)試等，包括轉(zhuǎn)臺(tái)組件10、放置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件10上的加速度計(jì)20和測(cè)試顯控裝置30，所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件10和測(cè)試顯控裝置30之間通過電纜連接，所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件10包括基座11、承載體12、位于所述基座11內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)13、導(dǎo)電滑環(huán)14和角度傳感器15，所述力矩電機(jī)13、角度傳感器15和承載體12從下到上依次安裝在所述基座11的上方，所述加速度計(jì)20放置在所述承載體11上，所述基座11連接在三角架上并通過所述導(dǎo)電滑環(huán)14與所述測(cè)試顯控裝置30進(jìn)行信號(hào)連接，轉(zhuǎn)臺(tái)組件10帶動(dòng)加速度計(jì)20轉(zhuǎn)動(dòng)到不同的位置，使得輸入的加速度值發(fā)生變化，測(cè)試顯控裝置30完成信號(hào)采集處理、控制和輸入輸出功能。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的測(cè)試顯控裝置30包括為所述轉(zhuǎn)臺(tái)組件10提供動(dòng)力的電源、與所述加速度計(jì)20電性連接的加速度計(jì)信號(hào)采集及處理電路、與所述力矩電機(jī)13電性連接的轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制電路、計(jì)算機(jī)和控制顯示電路。轉(zhuǎn)臺(tái)組件10控制的核心是驅(qū)動(dòng)控制電路，電機(jī)控制算法采用PID控制，具有接收控制指令、電機(jī)位置設(shè)定與控制、速率設(shè)定與控制等功能。所述加速度計(jì)信號(hào)采集及處理電路包括加速度計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊、對(duì)加速度計(jì)輸出的電流信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣模塊、以及對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行變換輸出加速度值的輸出模塊。

具體地，所述加速度計(jì)20為石英撓性加速度計(jì)，石英撓性加速度計(jì)采用正負(fù)15V供電，輸出電流信號(hào)，用采樣電阻進(jìn)行采樣，得到電壓信號(hào)，電壓信號(hào)送入數(shù)據(jù)處理電路，解算加速度值并顯示，設(shè)計(jì)石英撓性加速度計(jì)信號(hào)采集及處理的相關(guān)電路，與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)相適應(yīng)。電路主要功能包括石英撓性加速度計(jì)驅(qū)動(dòng)，對(duì)石英撓性加速度計(jì)輸出的電流信號(hào)進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換，對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行變換輸出加速度值，同時(shí)設(shè)計(jì)檢測(cè)顯示電路，能夠直觀觀察石英撓性加速度計(jì)輸出的原始量和處理后的加速度量。本實(shí)用新型采用的力矩電機(jī)為永磁直流力矩電機(jī)。

為盡量減少轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)電滑環(huán)的通道數(shù)，所有電路均在測(cè)試顯控裝置30內(nèi)，所述導(dǎo)電滑環(huán)的通道數(shù)為十五。

在本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案中，所述測(cè)試顯控裝置30還包括箱體、面板31、用于觀察加速度計(jì)輸出的原始量和處理后的加速度量的顯示部件及鍵盤32，測(cè)試顯控裝置30的功能如下：

1.完成加速度計(jì)信號(hào)處理與解算；

2.轉(zhuǎn)臺(tái)的角度讀取與顯示；

3.設(shè)計(jì)加速度計(jì)信號(hào)測(cè)試接口；

4.轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)與PID控制；

5.角位置和角速率的設(shè)定；

6.加速度計(jì)漂移、標(biāo)度參數(shù)的測(cè)定；

7.顯示參數(shù)和鍵盤輸入功能。

本實(shí)用新型的加速度計(jì)測(cè)試裝置為實(shí)現(xiàn)石英撓性加速度計(jì)信號(hào)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，提供重力加速度作為標(biāo)準(zhǔn)輸入，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)臺(tái)組件10，使其角位置和角速度精確可控，從而能夠得到標(biāo)準(zhǔn)的重力加速度及其分量數(shù)值，且測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，轉(zhuǎn)臺(tái)組件10包括基座11、承載體12、位于所述基座11內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、力矩電機(jī)13、導(dǎo)電滑環(huán)14和角度傳感器15。轉(zhuǎn)臺(tái)為單軸轉(zhuǎn)臺(tái)，尺寸大小可滿足承載一只石英撓性加速度計(jì)的要求，具有角位置控制和速度控制模式，能夠?qū)崟r(shí)輸出角位置和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，角位置控制精度小于1mil，角速度平穩(wěn)度100ppm(360度平均)，能保證位置和速度精度，對(duì)精度確定和檢驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，經(jīng)過高精度傳感器的測(cè)試，轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)能夠滿足要求。本實(shí)用新型的加速度計(jì)測(cè)試裝置能夠完成加速度計(jì)輸入輸出特性及信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)；能夠完成加速度計(jì)漂移測(cè)試實(shí)驗(yàn)；能夠完成加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)確定實(shí)驗(yàn)，具有精度高、互動(dòng)性強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)，通過采用精密機(jī)械加工、電路一體化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能綜合優(yōu)化等諸多設(shè)計(jì)方法，達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo)，能夠在提供實(shí)驗(yàn)使用的基礎(chǔ)上，完成進(jìn)一步的加速度計(jì)性能測(cè)試功能，通過預(yù)留的串口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的更新，利于擴(kuò)展使用范圍。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。