本發(fā)明屬于加速度計的，具體涉及一種獲取加速度計交叉軸靈敏度的測試方法。

背景技術：

1、加速度計作為一種關鍵的傳感器，被廣泛應用于商業(yè)電子設備、工業(yè)自動化、航空航天及軍事導航系統(tǒng)中，用于測量物體的加速度變化。在加速度計的研發(fā)、生產及實際應用中，確保其性能指標的準確性和可靠性至關重要。這些性能指標包括但不限于零偏、標度因數、交叉軸靈敏度以及二次項系數等，其中交叉軸靈敏度尤為關鍵，因為它直接影響到加速度計在非敏感軸方向上的響應，進而影響整體測量精度。理想的加速度計應僅對其敏感軸方向的加速度變化做出響應，但在實際中，由于制造工藝、材料特性和設計結構等因素，加速度計在正交方向上也會產生一定的輸出，即所謂的交叉軸誤差。交叉軸靈敏度正是用來量化這一誤差程度的參數，其數值越低，表明加速度計在非敏感軸方向上的響應越小，性能越優(yōu)。

2、目前，業(yè)界普遍采用基于分度頭和多位置傾斜轉臺的標定方案來測定加速度計的交叉軸靈敏度。該方案通過非線性模型和參數分步線性化的方法，實現了較高精度的標定，但其過程繁瑣，成本高昂，且僅能在±1g的加速度范圍內獲取交叉軸靈敏度值。此外，傳統(tǒng)方法受限于分度頭所能提供的加速度范圍，無法全面評估在更高加速度水平(如±10g或±100g)下交叉軸靈敏度的變化趨勢。

3、現有技術中，通過多位置法測量加速度計交叉軸靈敏度時，需旋轉分度頭至24或36個不同位置，結合加速度計的輸出模型計算交叉軸靈敏度。然而，這種方法存在以下兩大缺陷：首先，在±1g加速度下引入的交叉軸誤差可能與其他測試誤差相互混淆，而過多的位置設定顯著提升了測試復雜度和計算難度；其次，基于分度頭測定的交叉軸靈敏度僅適用于±1g加速度輸入，未能充分反映在更寬廣的加速度范圍內的交叉軸誤差特性，尤其是當外界橫向加速度增大時，交叉軸靈敏度的非線性變化可能對測量結果產生重大影響。

4、鑒于上述問題，開發(fā)一種能高效、準確地測量加速度計在全量程內交叉軸靈敏度的新型標定方法，成為了亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種獲取加速度計交叉軸靈敏度的測試方法，通過本發(fā)明的測試方法可以獲得不同橫向加速度輸入下的交叉軸靈敏度，提高加速度計輸出模型的精確度。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種用于測試加速度計交叉軸靈敏度的方法，包括以下步驟：

4、s1、對主離心機和從離心機進行上電，使從離心機回零并定位于零位，將待測加速度計固定到從離心機的臺面上，對待測加速度計進行上電，在主離心機靜止的情況下，使從離心機角度定位在零位，等待待測加速度計熱穩(wěn)定輸出值穩(wěn)定，記錄此時待測加速度計的輸出u0；

5、s2、設定主離心機的輸出加速度為預設值a，也即外界輸入的加速度，啟動主離心機，使從離心機角度保持在零度角，記錄此時待測加速度計的輸出u1；

6、s3、在主離心機持續(xù)轉動的同時，設置從離心機為位置模式并旋轉至90°角，記錄此時加速度計的輸出u2；

7、s4、繼續(xù)保持主離心機轉動，設置從離心機為位置模式并旋轉至180°角，記錄此時加速度計的輸出u3；

8、s5、仍然保持主離心機轉動，設置從離心機為位置模式并旋轉至270°角，記錄此時加速度計的輸出u4；

9、s6、根據加速度計交叉軸靈敏度計算公式ko＝k1×(u2-u4)/(u1-u3)，計算得到加速度計輸出軸的交叉軸靈敏度ko；

10、s7、重新安裝待測加速度計，使待測加速度計擺軸和輸入軸在從離心機安裝平面上，重復步驟s1-s6，相應地計算得到加速度計擺軸的交叉軸靈敏度kp。

11、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s1中，所述待測加速度計固定到從離心機的臺面上時，所述待測加速度計的敏感軸位于主離心機與從離心機旋轉中心的連線上，且待測加速度計的敏感質心位于從離心機的中心。

12、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s1中，所述待測加速度計的輸出u0計算公式如下：

13、u0＝k0+kp×ap

14、其中，k0為加速度計的零偏，kp為加速度計擺軸方向的交叉軸靈敏度，ap為擺軸加速度。

15、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s2中，測加速度計的輸出u1計算公式如下：

16、u1＝k0+k1×a+k2×a2+kp×ap

17、其中，k0為加速度計的零偏，a為外界輸入的加速度，k1為加速度計的標度因數，k2為加速度計的二階系數，kp為加速度計擺軸方向的交叉軸靈敏度，ap為擺軸加速度。

18、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s3中，所述加速度計的輸出u2計算公式如下：

19、u2＝k0+ko×a+kp×ap

20、其中，k0為加速度計的零偏，a為外界輸入的加速度，ko加速度計在輸出軸方向的交叉軸靈敏度，kp為加速度計擺軸方向的交叉軸靈敏度，ap為擺軸加速度。

21、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s4中，所述加速度計的輸出u3計算公式如下：

22、u3＝k0-k1×a+k2×a2+kp×ap

23、其中，k0為加速度計的零偏，a為外界輸入的加速度，k1為加速度計的標度因數，k2為加速度計的二階系數，kp為加速度計擺軸方向的交叉軸靈敏度，ap為擺軸加速度。

24、作為優(yōu)選的技術方案，步驟s5中，所述加速度計的輸出u4計算公式如下：

25、u4＝k0-ko×a+kp×ap

26、其中，k0為加速度計的零偏，a為外界輸入的加速度，ko加速度計在輸出軸方向的交叉軸靈敏度，kp為加速度計擺軸方向的交叉軸靈敏度，ap為擺軸加速度。

27、作為優(yōu)選的技術方案，所述主離心機的工作臺面與地面平行，主離心機的回轉軸垂直于地面，從離心機安裝在主離心機的轉盤或轉臂上，并且從離心機臺面與地面平行，回轉軸與主離心機回轉軸平行，從離心機為二個或者以上，對稱安裝在穩(wěn)速臺圓形臺面上。

28、本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

29、本發(fā)明提出了一種新的加速度計交叉軸靈敏度測試方法，該方法克服了傳統(tǒng)測試手段的局限性，顯著提高了測試效率與準確性。具體而言，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)勢：

30、1.測試靈活性增強：通過利用雙離心機線加速度轉臺的不同旋轉位置，本發(fā)明能夠獲取一系列不同加速度水平下的交叉軸靈敏度，而不僅僅是局限于傳統(tǒng)的±1g條件。這極大地拓寬了測試范圍，使加速度計在各種工作條件下的性能評估成為可能。

31、2.簡化測試流程：本發(fā)明的方法相比傳統(tǒng)手段，簡化了測試步驟，減少了操作復雜性和所需的時間。這不僅節(jié)省了資源，還降低了測試成本，提升了整體測試效率。

32、3.提高測試精度：基于加速度計輸出模型的理論推導，本發(fā)明構建了一套計算交叉軸靈敏度的精確模型。這種方法能夠更準確地測量加速度計輸出軸與擺軸之間的交叉軸靈敏度，確保了測試結果的可靠性。

33、4.促進工程應用：本發(fā)明為加速度計性能指標的工程化測試提供了新的解決方案，有助于推動加速度計在航空航天、汽車工業(yè)、消費電子等領域的應用，加速產品開發(fā)周期，提升最終產品的性能表現。