横向灵敏度测试设备的制作方法

本实用新型涉及加速度传感器领域，尤其涉及一种横向灵敏度测试设备。

背景技术：

横向灵敏度是加速度传感器的一项重要指标，其定义是：横向灵敏度=垂直工作方向灵敏度最大值/工作方向灵敏度，其代表加速度传感器工作指向单一性能。由于加速度为矢量，测量加速度时需要考虑矢量方向性，在垂直矢量方向上的敏感度越低越好。所以横向灵敏度是衡量加速度传感器的一项重要指标。

传统的测试方法是在垂直加速度传感器工作方向上施加振动，测试输出。由于垂直加速度传感器工作方向是一个平面，测试横向灵敏度方向需要在这个平面内测试多个点，以寻找垂直工作方向的灵敏度最大值，因此测试效率较低。并且，同时施加横向振动一般由往复式轴承实现，经过多次传动，机械结构的间隙会引起其它方向振动，从而引入测试误差。

因此，需要一种新的横向灵敏度测试设备以提高测试效率、降低误差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种横向灵敏度测试设备，提高测试效率和准确性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种横向灵敏度测试设备，包括：主动轮，用于与动力源连接，进行转动；第一从动轮和第二从动轮，分别与主动轮啮合，适于由主动轮带动进行同向等转速转动；第一固定件和第二固定件；第一转轴，穿过所述第一从动轮，与所述第一固定件连接，用于带动第一固定件跟随第一从动轮作同向等转速运动；第二转轴，穿过所述第二从动轮，与所述第二固定件连接，用于带动第二固定件跟随第二从动轮作同向等转速运动；连杆，所述连杆的两端通过轴承分别与所述第一固定件和第二固定件连接，且所述连杆的上表面各点位于同一平面内，用于固定待测加速度传感器。

可选的，所述第一固定件为圆盘，所述第一转轴穿过所述第一固定件圆心；所述第二固定件为圆盘，所述第二转轴穿过所述第二固定件圆心。

可选的，所述连杆和第一固定件之间的连接点与第一转轴之间具有第一距离，所述连杆和第二固定件之间的连接点与第二转轴之间具有第二距离，所述第一距离等于第二距离。

可选的，所述连杆上具有若干固定孔，用于固定待测传感器。

可选的，所述第一圆盘和第二圆盘半径相同。

本实用新型提出的横向灵敏度测试设备结构简单稳定，可以降低测试误差，提高精度，并且可以提高测试效率。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的横向灵敏度测试设备的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的横向灵敏度测试方法的流程示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式中将待测速度传感器固定于连杆上之后的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的横向灵敏度测试设备的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的横向灵敏度测试设备的结构示意图。

所述横向灵敏度测试设备包括：主动轮4、第一从动轮5、第二从动轮6、第一固定件52、第二固定件62、第一转轴51、第二转轴52和连杆2。

所述主动轮4，用于与动力源连接，进行转动。所述动力源可以通过转轴与所述主动轮4连接，驱动所述主动轮4转动。所述第一从动轮5和第二从动轮6，分别与所述主动轮4啮合，适于由主动轮4带动进行同向等转速转动。例如，所述主动轮4进行顺时针转动时，所述第一从动轮5和第二从动轮6均进行逆时针转动且可转动角速度与所述主动轮4的转动速度相同。

在该具体实施方式中，所述主动轮4、第一从动轮5和第二从动轮6均为圆柱齿轮，使得所述主动轮4、第一从动轮5、第二从动轮6能够在同一平面内转动。

所述第一转轴51，穿过所述第一从动轮5，与所述第一固定件52连接，用于带动第一固定件52跟随第一从动轮5作同向等转速运动；所述第二转轴61，穿过所述第二从动轮6，与所述第二固定件62连接，用于带动第二固定件62跟随第二从动轮6作同向等转速运动。所述第一转轴51和第二转轴61分别垂直连接至第一从动轮5、第二从动轮6的中心，跟随所述第一从动轮5、第二从动轮6进行转动，并传动至所述第一固定件52和第二固定件62。

所述连杆2的两端通过轴承22分别与所述第一固定件52和第二固定件62连接，且所述连杆2的上表面各点位于同一平面内，用于固定待测传感器1。该具体实施方式中，所述连杆2为长条形，长度方向上的两端分别固定于第一固定件52和第二固定件62。在本实用新型的其他具体实施方式中，所述连杆2也可以是其他形状，连杆2上两点分别固定于第一固定件52和第二固定件62，使得所述连杆2上的所有点都能跟随第一固定件52和第二固定件62的转动做圆周运动。

在一个具体实施方式中，为了保持所述横向灵敏度测试设备的稳定性，所述第一固定件52和第二固定件62均为圆盘。所述第一转轴51穿过所述第一固定件52圆心，所述第二转轴61穿过所述第二固定件52圆心。

在另一具体实施方式中，所述第一固定件52和第二固定件62均为半径相同的圆盘。

所述连杆2与第一固定件52的连接点与第一转轴51之间具有第一距离，所述连杆2与第二固定件62的连接点与第二转轴61之间具有第二距离，所述第一距离等于第二距离。因此，当所述第一固定件52和第二固定件62等转速同方向转动时，所述连杆2上的点均作圆周运动，且圆周运动的半径为所述第一距离/第二距离。

所述连杆2上具有若干固定孔，用于固定待测传感器1。当待测传感器1固定于所述连杆2上时，能够跟随所述连杆2作圆周运动。当所述待测传感器1作圆周运动时，所述待测传感器1受到指向圆心的向心力作用，从而在一个圆周运动周期内，能够检测到平面内各个方向的加速度，进而获得在所述整个平面内的最大灵敏度。若所述连杆2所在平面为垂直传感器工作平面，则在一个转动周期内就可以获得该传感器的横向灵敏度。并且，所述横向灵敏度测试设备的结构简单，通过从动轮和转轴进行传动，传动结构简单，可以降低测试误差。

请参考图2，为本实用新型一具体实施方式的横向灵敏度测试方法的流程图。

所述横向灵敏度测试方法包括：

步骤S201：使待测加速度传感器在垂直工作方向的平面内沿一圆周作等线速度运动。在本实用新型的一个具体实施方式中，所述加速度传感器的工作方向为垂直水平面方向，那么垂直所述速度传感器工作即为水平面。所述加速度传感器在水平面内沿一圆周作等线速度运动，那么所述加速度传感器收到一个大小不变，方向实时指向圆心的向心，即方向相对所述加速度传感器实时发生改变的向心力作用。若所述加速度传感器的线速度为V，圆周半径为R，则所述加速度传感器上的加速度值为V²/R，方向始终指向运动轴心。当所述加速度传感器运动一周，那么所述加速度传感器会测量到整个水平面内各个方向上的加速度值。

步骤S202：获取所述加速度传感器在一个圆周运动内输出的最大加速度值和最小加速度值。在一个运动周期内，所述加速度传感器受到的加速度方向将有一次与所述加速度传感器具有最大横向灵敏度的方向耦合，输出最大值；同时，也将有一次与所述加速度传感器具有最小横向灵敏度的方向耦合，输出最小值。在本实用新型的具体实施方式中，可以实时获取所述加速度传感器输出的加速度信号，从而在运动一个周期所获得的数据中，得到最大值与最小值。

步骤S203：根据所述最大加速度值和最小加速度值，得到所述加速度传感器在垂直工作方向的平面内的最大灵敏度。

根据所述加速度传感器的运动速度和运动半径，可以得到所述加速度传感器的实际加速度值，并且通过测量所述加速度传感器输出值的峰-谷值，即输出的最大加速度值和最小加速度值，与所述加速度传感器的工作方向上的灵敏度进行比较，就可以得到所述加速度传感器的横向灵敏度。

在本实用新型的一个具体实施方式中，使加速度传感器在垂直工作方向的平面内沿一圆周作等线速度运动的方法包括：提供一横向灵敏度测试设备，所述横向灵敏度测试设备如图1所示；将待测加速度传感器固定于所述横向灵敏度测试设备的连杆表面，可以固定于连杆表面任意位置，且所述连杆表面垂直于所述加速度传感器的工作方向；使所述主动轮以一固定角速度转动，驱动第一从动轮和第二从动轮进行同向等转速转动，进而使连杆上各质心沿圆周做等线速度的平动。

请参考图3，为本实用新型一具体实施方式中将所述待测加速度传感器固定于连杆上之后的俯视示意图。

所述待测加速度传感器1固定于连杆2上，连杆2通过轴承22固定于第一固定件52和第二固定件62，与第一固定件52固定的轴承22中心与第一转轴51中心的距离为r，与第二固定件62固定的轴承22中心与第二转轴61中心的距离也为r。

当所述第一固定件52和第二固定件62以相同方向相同转速进行转动时，所述连杆2上个点也沿圆周等线速度运动，则所述待测加速度传感器1沿圆周等线速度运动，半径为r。通过控制所述第一固定件52和第二固定件62的转速，即可以控制所述待测加速度传感器1的转速。

在本实用新型的一个具体实施方式中，r为0.05m，目标加速度值a为5g，5g=5×9.8m/s²。根据加速度a=w²r，w为角速度，w=2πf，所以，a=4π²rf²，计算得到周期f=4.98Hz，即每分钟300转就可以获得5g的加速度。转速增加一倍，加速度达到4倍。

将所述待测加速度传感器1在垂直工作方向平面内的一个圆周运动周期内输出的加速度测量值的最大值和最小值，与实际加速度比较，获得在该运动平面内的灵敏度，在与工作方向的灵敏度比较，就可以得到该待测加速度传感器的横向灵敏度。

通过调整所述主动轮4（请参考图1）的转速，可以调整所述待测加速度传感器的沿圆周运动的线速度；通过调整所述连杆固定点与第一转轴、第二转轴之间的距离，也调整所述加速度传感器的沿圆周运动的线速度。从而改变所述的待测加速度传感器的实际加速度，以适合不用量程的加速度传感器。

上述横向灵敏度的测试方法在待测传感器的一个圆周运动周期就可以得到最大横向灵敏度，测量效率高。且采用的测量设备结构稳定，测量误差低，精度高。并且，通过转速和运动半径的调整，可以调整实际加速度值，从而适合各种量程和精度的加速度传感器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，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润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。