微机在加速度计校准中的应用

　　一、引言

　　加速度计是振动试验中常用的测试传感器。由于使用和环境的影响，以及长期存放等原因，会引起加速度计性能的某些变化。因此，在每次重要的实验测试之前一般需进行加速度计灵敏度、幅值线性度和频率响应等特性的校准。在某些复杂的振动测试和模态试验之前，通常还需进行加速度计的横向灵敏度校准，以便选择横向灵敏度比小的加速度计，保证测试数据的准确和可靠。

　　加速度计特性的校准，一般由专门的校准装置(系统)进行仁‘’。但以往校准的数据处理工作是人工进行的，因而费时费事。几年来，我们利用专用数据处理机和微机进行校准数　　据的处理工作，不仅实现了自动、快速地处理数据，而且大大提高了数据处理的精度。

　　二、基本原理与算法

　　1.幅值线性度校准的基本原理

　　我们是采用落锤式冲击校准装置(图1)校准加速度计的幅值线性度.将标准与被校加速度计背靠背地安装在G一1000型冲击校准装置的落锤上，落锤自一定高度h‘落下后，

　　由数字电压表读出标准加速度计的电压输出U、和被校加速度计的电压输出U:，并由此计算加速度计峰值:

　　2.横向灵敏度校准的基本原理

　　我们采用的是悬臂梁校准法。其结构如图2所示，垂直悬臂梁牢固的固定在基座的梁支承面上，两正交的永磁激振器与驱动环为刚性连接，而驱动环则固定在垂直悬臂梁上。　　梁的自由端设有一水平小平面和四个互相垂直的小平面。水平面安装被校加速度计，垂直面安装X、Y加速度计和配重加速度计。

校准系统如图3所示，当信号发生器的频率为悬臂梁谐振频率时，利用同频率、同相位(或反相位)正交的两个直线共面正弦运动的合成是直线运动的原理，而调节沿OX轴和OY轴作用的两分量的相对幅度，便可实现在X、y平面内任意要求的0角方向上的直线运动。如果以幅度A的横向加速度值依次作用在所取的不同0角方向上，测量出X、y、Z方向上加速度计相应的电压输出值Ex，Ey、Ez。由此便可计算出横向灵敏度比

　　三、校准实例

　　1.幅值线性度校准实例

　　利用图1微处理系统对4384型加速度计进行幅值线性度校准。其校准结果如下:

　　①幅值线性度为0.兑%谊)校准曲线如图4所例

　　2.横向灵敏度校准实列

　　利用上述微处理系统对4384型加速度计进行横向灵敏度校准。其校准结果如下:

　　C)最大横向灵敏度比为6.2肠