专利名称：一种加速度计温度检测及确定温度检测路径的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度检测技术，特别涉及一种石英挠性加速度计温度检测及确定温度检测路径的方法和装置技术领域。
背景技术：
加速度计作为惯性测量的重要器件，具有精度高、长期稳定性好，适合微小加速度测量的优点。然而温度的变化直接影响加速度计输出精度，因此，进行惯导系统设计时需要考虑环境温度对加速度计影响。对于平台惯导系统需要设计温度控制系统，为加速度计提供一个温度相对恒定的工作环境，从而提高导航精度；对于捷联惯导系统，需要建立温度模型，进行实时补偿，因此应找到一种快速测量加速度计的温度的方法。目前加速 度计常通过内置温度传感器来敏感加速度计的内部温度。目前加速度计温度检测的缺陷在于缺乏加速度计温度检测路径的优化方案，对温度传感器位置、胶粘剂厚度和加温元件引线位置等影响因素与检测加速度计温度的速度的关系并不明确，这样，使得加速度计内部的温度不能及时反映出来，最终影响导航精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种石英挠性加速度计温度检测及确定温度检测路径的方法和装置。本发明加速度计温度检测的方法的技术解决方案一种加速度计温度检测的方法，包括以下步骤将温度传感器用薄的胶粘剂固定在加速度计法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体的位置，将加温元件粘贴在所述加速度计表面壳体上，将所述加温元件的引线从所述加速度计侧面引出，利用温度测量模块采集所述加速度计的温度。根据该方法，将所述温度传感器用薄的胶粘剂固定在所述加速度计上，胶粘剂厚度范围是15 μ m 60 μ m。根据该方法，所述法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体的位置是指距所述壳体表面的Imm 5mm范围。根据该方法，所述侧面是指对应加速度计标号位置下壳体表面以外的所述加速度计壳体表面。本发明提供的一种加速度计温度检测装置，包括一加速度计，一温度传感器，其用薄的胶粘剂固定在所述加速度计法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体位置上，用以获得所述加速度计的温度；一加温元件，其引线从所述加速度计侧面引出用来为所述加速度计加温；一温度测量模块与所述温度传感器相连，采集所述温度传感器输出的所述加速度计的温度。该装置所述温度测量模块包括一数字采集单元用来采集所述温度传感器输出的所述加速度计温度，一供电单元用来为所述加速度计供电，一升温单元与所述加温元件相连，用来为加速度计提供升温电压。该装置所述升温单元可以为直流稳压电源，可选用的电压范围为O 30V。本发明提供一种确定加速度计温度快速检测路径的方法，包括以下步骤第一步，加速度计温度测量状态确定与温度测量I)确定影响所述加速度计温度测量响应时间的因素至少包括a.温度传感器的位置，固定在所述加速度计的法兰盘上中心位置或靠近所述加速度计壳体表面位置b.用于固定所述温度传感器的胶粘剂厚度，薄或者厚c.加温元件的引线位置，从所述加速度计正面或者侧面引线；2)根据上述3种因素自由组合得到8种加速度计温度测量状态；3)依次对所述8种状态中每种状态按照一定的采样频率进行温度采集至所述加·速度计升温至设定温度；第二步，数据处理步骤建立一阶辨识模型= &唭中，K为比例系数，T为惯性时间常数，AU为
加温元件上的电压，AT为采样周期，对所述一阶辨识模型利用增广最小二乘法进行模型参数辨识，将所述每种状态采集的温度值进行模型辨识，得出K和T在所述加速度计不同测量状态下的值；第三步，评价决策步骤确定评价指标，拟合T/Κ与所述加速度计温度测量的响应时间的关系曲线，确定T/Κ最小时获得所述加速度计温度所需时间最短，从而确定所述8种状态中，温度传感器的位置固定在所述加速度计的法兰盘上靠近所述加速度计壳体表面位置上，用于固定所述温度传感器的胶粘剂厚度薄，加温元件的引线位置从所述加速度计侧面引线是测量所述加速度计温度的最快速检测路径。本发明提供一种确定加速度计温度检测路径的装置，包括温度测量状态确定与温度测量单元、数据处理单元和评价决策单元所述温度测量状态确定与温度测量单元包括状态设定模块和温度测量模块，所述状态设定模块用来根据影响所述加速度计温度测量响应时间的因素设定8种加速度计温度测量状态，所述温度测量模块用来依次采集所述8种状态下所述加速度计温度；所述数据处理单元包括模型建立模块和模型参数辨识计算模块，所述模型建立模
AT(s) K
块用来对温度建立一阶辨识模型 =。，其中，K为比例系数，T为惯性时间常数，
AU为加温元件上的电压，AT为采样周期，所述模型参数辨识计算模块用来对所述一阶模型利用增广最小二乘法进行辨识得出K和T在所述8种测量状态下的值；所述评价决策单元用于确定评价指标，拟合T/Κ与所述加速度计温度测量的响应时间的关系曲线，确定T/κ最小时获得所述加速度计温度所需时间最短，从而确定所述8种状态中，温度传感器的位置固定在所述加速度计的法兰盘上靠近所述加速度计壳体表面位置上，选择薄的胶粘剂固定所述温度传感器，加温元件的引线位置从所述加速度计侧面引线是测量所述加速度计温度的最快速检测路径。该装置所述温度测量模块包括一数字采集单元，用来按照一定的采样频率采集所述温度传感器传输的所述加速度计的温度，一升温单元，用来为所述加速度计加温至设定温度，一供电单元，用来为所述加速度计供电，一数字万用表与所述供电单元相连，用来检测升温单元电压。本发明与现有技术相比的有益效果I)选用厚度较薄，其范围在15 μ m 60 μ m的胶粘剂可以使温度传感器更快速传输加速度计的温度；将温度传感器固定在加速度计的法兰盘上距加速度计壳体表面的Imm 5mm范围内，将加温元件从加速度计侧面位置引出，传感器可以快速传输加速度计的温度，从而快速测量加速度计温度。2)通过建立一阶辨识模型并利用增广最小二乘法对辨识模型进行参数辨识，通过对加速度计8种测量状态测量时间的比较，可以验证快速检测加速度计温度的路径，从而快速测量加速度计的温度。
图I为加速度计温度检测装置示意·
图2为温度传感器在加速度计上位置示意3为温度传感器粘胶剂厚度示意图；图4为加温元件位置布置示意图；；图5为温度测量模块构成图；图6为T/Κ值与温度测量响应时间关系曲线；主要附图符号说明I.温度传感器2.胶粘剂3.加温元件引线4.加速度计法兰盘5.加速度计标号位置6.加温元件
具体实施例方式下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。下面参照附图对本发明的实施例进行说明。实施例I本发明提供一种确定加速度计温度检测路径的方法，包括以下步骤第一步，所述加速度计温度测量状态确定与温度测量首先确定影响所述加速度计温度测量响应时间的因素，至少包括a.温度传感器I固定在所述加速度计上的位置，如图2所示有两种情况，固定在所述加速度计的法兰盘4上中心位置或靠近所述加速度计壳体表面位置。所述靠近所述加速度计壳体表面位置是指距所述壳体表面的Imm 5_范围内，为靠近壳体表面位置，中心位置是指所述温度传感器中心与所述法兰盘4圆心重合。b.如图3所示，用于固定所述温度传感器I的胶粘剂2厚度，有两种情况即薄或者厚。胶粘剂2厚度在15μπι 60μπι范围内时，胶粘剂2厚度较薄，胶粘剂2厚度在60 μ m 300 μ m范围内时，胶粘剂2厚度较厚。c.如图4所示，加温元件引线3位置，有两种情况，从所述加速度计正面或者侧面引线，如图5所示，加速度计的正面是指加速度计法兰盘4标记加速度计标号位置5下正对着的壳体表面位置，加速度计表面壳体的侧面是指加速度计壳体正面以外的壳体表面。其次，根据上述3种因素，每种因素情况自由组合得到8种加速度计温度测量状态。将上述状态设置完毕，依次对所述8种状态中每种状态按照一定的采样频率对温度传感器I进行温度采集，获得所述温度传感器I传输的所述加速度计温度，直至所述加速度计温度升温至设定温度，本实施例中设定温度为85度，高于85度时，停止测量温度。第二步，数据处理步骤首先，建立模型，一阶辨识模型可以表示热控对象的模型，因在本实施例中，加速度计可以作为热控对象，因而对加速度计温度变化量相对控制电压变化量建立一阶辨识模
型
权利要求
1.一种加速度计温度检测的方法，其特征在于包括以下步骤 将温度传感器用薄的胶粘剂固定在加速度计法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体的位置，将加温元件粘贴在所述加速度计表面壳体上，将所述加温元件的引线从所述加速度计侧面引出，利用温度测量模块采集所述温度传感器传输的所述加速度计的温度。
2.根据权利要求I所述的加速度计温度检测的方法，其特征在于将所述温度传感器用薄的胶粘剂固定在所述加速度计上，胶粘剂厚度范围是15 μ m 60 μ m。
3.根据权利要求I所述加速度计温度检测的方法，其特征在于所述法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体的位置是指距所述壳体表面的1_ 5_范围。
4.根据权利要求I所述的加速度计温度检测的方法，其特征在于所述侧面是指对应加速度计标号位置下壳体表面以外的所述加速度计壳体表面。
5.一种加速度计温度检测装置，包括一加速度计，其特征在于；还包括一温度传感器，其用薄的胶粘剂固定在所述加速度计法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体位置上，用以获得所述加速度计的温度；一加温元件，其引线从所述加速度计侧面引出用来为所述加速度计加温；一温度测量模块与所述温度传感器相连，采集所述温度传感器输出的所述加速度计的温度。
6.根据权利要求5所述的加速度计温度检测装置，其特征在于所述温度测量模块包括一数字采集单元用来采集所述温度传感器输出的所述加速度计温度，一供电单元用来为所述加速度计供电，一升温单元与所述加温元件相连，用来为加速度计提供升温电压。
7.根据权利要求6所述的加速度计温度检测装置，其特征在于所述升温单元可以为直流稳压电源，可选用的电压范围为O 30V。
8.一种确定加速度计温度快速检测路径的方法，其特征在于包括以下步骤 第一步，加速度计温度测量状态确定与温度测量 1)确定影响所述加速度计温度测量响应时间的因素至少包括a.温度传感器的位置，固定在所述加速度计的法兰盘上中心位置或靠近所述加速度计壳体表面位置b.用于固定所述温度传感器的胶粘剂厚度，薄或者厚c.加温元件的引线位置，从所述加速度计正面或者侧面引线； 2)根据上述3种因素自由组合得到8种加速度计温度测量状态； 3)依次对所述8种状态中每种状态按照一定的采样频率进行温度采集至所述加速度计升温至设定温度； 第二步，数据处理步骤 建立一阶辨识模型= 唭中，K为比例系数，T为惯性时间常数，AU为加温元件上的电压，AT为采样周期，对所述一阶辨识模型利用增广最小二乘法进行模型参数辨识，将所述每种状态采集的温度值进行模型辨识，得出K和T在所述加速度计不同测量状态下的值； 第三步，评价决策步骤 确定评价指标，拟合T/κ与所述加速度计温度测量的响应时间的关系曲线，确定T/Κ最小时获得所述加速度计温度所需时间最短，从而确定所述8种状态中，温度传感器的位置固定在所述加速度计的法兰盘上靠近所述加速度计壳体表面位置上，用于固定所述温度传感器的胶粘剂厚度薄，加温元件的引线位置从所述加速度计侧面引线是测量所述加速度计温度的最快速检测路径。
9.一种确定加速度计温度检测路径的装置，其特征在于包括温度测量状态确定与温度测量单元、数据处理单元和评价决策单元 所述温度测量状态确定与温度测量单元包括状态设定模块和温度测量模块，所述状态设定模块用来根据影响所述加速度计温度测量响应时间的因素设定8种加速度计温度测量状态，所述温度测量模块用来依次采集所述8种状态下所述加速度计温度； 所述数据处理单元包括模型建立模块和模型参数辨识计算模块，所述模型建立模块用来对温度建立一阶辨识模型 = ^，其中K为比例系数，T为惯性时间常数，AU为
10.根据权利要求9所述的确定加速度计温度检测路径的装置，其特征在于所述温度测量模块包括一数字采集单元，用来按照一定的采样频率采集所述温度传感器传输的所述加速度计的温度，一升温单元，用来为所述加速度计加温至设定温度，一供电单元，用来为所述加速度计供电，一数字万用表与所述供电单元相连，用来检测升温单元电压。
全文摘要
本发明提供了一种加速度计温度检测的方法，将温度传感器用薄的胶粘剂固定在加速度计法兰盘上靠近加速度计表面壳体的位置，将加温元件粘贴在加速度计表面壳体上，将加温元件的引线从加速度计侧面引出，利用温度测量模块测量所述加速度计的温度。本发明还提供了一种加速度计温度检测的装置，包括一加速度计，一温度传感器，其用薄的胶粘剂固定在所述加速度计法兰盘上靠近所述加速度计表面壳体位置上，用以获得所述加速度计的温度；一加温元件，其引线从所述加速度计侧面引出用来为所述加速度计加温；一温度测量模块采集所述加速度计的温度。利用本发明可以快速准确的测量加速度计温度，实时补偿加速度计温度，从而提高导航精度。
文档编号G01K1/14GK102879606SQ201210228829
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者于湘涛, 郭琳瑞, 刘松, 张兰, 吴楠, 付秀娟 申请人:航天科工惯性技术有限公司