一种加速度计测试装置的制作方法

本实用新型涉及测试技术的技术领域，尤其涉及一种加速度计测试装置。

背景技术：

加速度计(accelerometer)是测量加速度的仪表。当物体具有很大的加速度时，物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力，即受到动载荷。欲知动载荷就要测出加速度。其次，要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置，可通过惯性导航(陀螺平台惯性导航系统)连续地测出其加速度，然后经过积分运算得到速度分量，再次积分得到一个方向的位置坐标信号，而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置。加速度计在使用前需要对内部电路板的各个性能指标进行测试，而现有的装置无法同时实现对多个性能指标的同时测量并通过网络选择输出数据，不能对加速度计输入输出特性及信号测试、加速度计漂移测试、以及加速度计标度参数测试，以快速判断加速度计的性能指标是否符合要求。

技术实现要素：

基于以上现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题在于提供一种加速度计测试装置，能进行加速度计输入输出特性及信号测试、加速度计漂移测试、以及加速度计标度参数测试。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种加速度计测试装置，包括转台组件、放置在所述转台组件上的加速度计和测试显控装置，所述转台组件和测试显控装置之间通过电缆连接，所述转台组件包括基座、承载体、位于所述基座内的转轴、力矩电机、导电滑环和角度传感器，所述力矩电机、角度传感器和承载体从下到上依次安装在所述基座的上方，所述加速度计放置在所述承载体上，所述基座连接在三角架上并通过所述导电滑环与所述测试显控装置进行信号连接。

作为上述技术方案的优选实施方式，本实用新型实施例提供的加速度计测试装置进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，所述加速度计为石英挠性加速度计，所述力矩电机为永磁直流力矩电机。

作为上述技术方案的改进，所述测试显控装置包括为所述转台组件提供动力的电源、与所述加速度计电性连接的加速度计信号采集及处理电路、与所述力矩电机电性连接的转台驱动控制电路、计算机和控制显示电路。

作为上述技术方案的改进，在本实用新型的一个实施例中，所述加速度计信号采集及处理电路包括加速度计驱动模块、对加速度计输出的电流信号进行采样的采样模块、以及对计数值进行变换输出加速度值的输出模块。

作为上述技术方案的改进，在本实用新型的一个实施例中，所述测试显控装置还包括箱体、面板、用于观察加速度计输出的原始量和处理后的加速度量的显示部件及键盘。

优选地，在本实用新型的一个实施例中，所述导电滑环的通道数为十五。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下有益效果：本实用新型的加速度计测试装置为实现石英挠性加速度计信号的测试实验，提供重力加速度作为标准输入，设计了转台组件，使其角位置和角速度精确可控，从而能够得到标准的重力加速度及其分量数值，且测试装置的结构简单，设计合理，转台组件包括基座、承载体、位于所述基座内的转轴、力矩电机、导电滑环和角度传感器。转台为单轴转台，尺寸大小可满足承载一只石英挠性加速度计的要求，具有角位置控制和速度控制模式，能够实时输出角位置和转动角速度，角位置控制精度小于1mil，角速度平稳度100ppm(360度平均)，能保证位置和速度精度，对精度确定和检验方法进行了研究，经过高精度传感器的测试，转台运动能够满足要求。本实用新型的加速度计测试装置能够完成加速度计输入输出特性及信号测试实验；能够完成加速度计漂移测试实验；能够完成加速度计标度因数确定实验，具有精度高、互动性强的技术特点，通过采用精密机械加工、电路一体化设计、系统性能综合优化等诸多设计方法，达到了预期的性能指标，能够在提供实验使用的基础上，完成进一步的加速度计性能测试功能，通过预留的串口可以实现对软件的更新，利于扩展使用范围。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型优选实施例的加速度计测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的加速度计测试装置的转台组件的驱动与控制原理框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

如图1所示，为本实用新型优选实施例加速度计测试装置的结构示意图，本实用新型的加速度计测试装置主要用于完成加速度计的相关测试，演示加速度计的输入输出特性，关键指标参数测试，相关电路信号测试等，包括转台组件10、放置在所述转台组件10上的加速度计20和测试显控装置30，所述转台组件10和测试显控装置30之间通过电缆连接，所述转台组件10包括基座11、承载体12、位于所述基座11内的转轴、力矩电机13、导电滑环14和角度传感器15，所述力矩电机13、角度传感器15和承载体12从下到上依次安装在所述基座11的上方，所述加速度计20放置在所述承载体11上，所述基座11连接在三角架上并通过所述导电滑环14与所述测试显控装置30进行信号连接，转台组件10带动加速度计20转动到不同的位置，使得输入的加速度值发生变化，测试显控装置30完成信号采集处理、控制和输入输出功能。如图1和图2所示，本实用新型的测试显控装置30包括为所述转台组件10提供动力的电源、与所述加速度计20电性连接的加速度计信号采集及处理电路、与所述力矩电机13电性连接的转台驱动控制电路、计算机和控制显示电路。转台组件10控制的核心是驱动控制电路，电机控制算法采用PID控制，具有接收控制指令、电机位置设定与控制、速率设定与控制等功能。所述加速度计信号采集及处理电路包括加速度计驱动模块、对加速度计输出的电流信号进行采样的采样模块、以及对计数值进行变换输出加速度值的输出模块。

具体地，所述加速度计20为石英挠性加速度计，石英挠性加速度计采用正负15V供电，输出电流信号，用采样电阻进行采样，得到电压信号，电压信号送入数据处理电路，解算加速度值并显示，设计石英挠性加速度计信号采集及处理的相关电路，与实验目标相适应。电路主要功能包括石英挠性加速度计驱动，对石英挠性加速度计输出的电流信号进行电流/电压转换，对计数值进行变换输出加速度值，同时设计检测显示电路，能够直观观察石英挠性加速度计输出的原始量和处理后的加速度量。本实用新型采用的力矩电机为永磁直流力矩电机。

为尽量减少转台导电滑环的通道数，所有电路均在测试显控装置30内，所述导电滑环的通道数为十五。

在本实用新型实施例的技术方案中，所述测试显控装置30还包括箱体、面板31、用于观察加速度计输出的原始量和处理后的加速度量的显示部件及键盘32，测试显控装置30的功能如下：

1.完成加速度计信号处理与解算；

2.转台的角度读取与显示；

3.设计加速度计信号测试接口；

4.转台的驱动与PID控制；

5.角位置和角速率的设定；

6.加速度计漂移、标度参数的测定；

7.显示参数和键盘输入功能。

本实用新型的加速度计测试装置为实现石英挠性加速度计信号的测试实验，提供重力加速度作为标准输入，设计了转台组件10，使其角位置和角速度精确可控，从而能够得到标准的重力加速度及其分量数值，且测试装置的结构简单，设计合理，转台组件10包括基座11、承载体12、位于所述基座11内的转轴、力矩电机13、导电滑环14和角度传感器15。转台为单轴转台，尺寸大小可满足承载一只石英挠性加速度计的要求，具有角位置控制和速度控制模式，能够实时输出角位置和转动角速度，角位置控制精度小于1mil，角速度平稳度100ppm(360度平均)，能保证位置和速度精度，对精度确定和检验方法进行了研究，经过高精度传感器的测试，转台运动能够满足要求。本实用新型的加速度计测试装置能够完成加速度计输入输出特性及信号测试实验；能够完成加速度计漂移测试实验；能够完成加速度计标度因数确定实验，具有精度高、互动性强的技术特点，通过采用精密机械加工、电路一体化设计、系统性能综合优化等诸多设计方法，达到了预期的性能指标，能够在提供实验使用的基础上，完成进一步的加速度计性能测试功能，通过预留的串口可以实现对软件的更新，利于扩展使用范围。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。