[發明專利]一種超低轉速量值溯源方法

在審

• 申請號: 202011267494.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112362082A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 彭軍;張力;何群;孫豐甲;楊玉瑩
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種超低轉速量值測量溯源方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：安裝超低速測量溯源系統，并連接需溯源的超低速轉速系統；

將光柵安裝在轉臺上，光柵與轉臺同軸，光柵一周的總線數為m；將光柵輸出的sin、cos、-sin、-cos四路差動正弦信號連接到測量溯源系統中細分與整形儀的輸入端，信號通過細分與整形儀后，將原來的正弦信號細分并整形為四路差動方波信號；將四路差動方波信號經過整合電路后，輸出脈沖信號，將脈沖信號接入高精度頻率計的輸入端口上；

步驟二：設定細分盒細分倍數為n；

步驟三：計算1個脈沖數對應的角度當量ξ

式中：

ξ—角度當量，單位：°；

m—光柵一周的總線數；

n—細分倍數；

步驟四：采用定時測角的方法，計算角速度，進而測得超低轉速

步驟4.1：計算采樣時間間隔T

當超低轉速系統的輸出角速度設定為ω，目標值角度大小為θ時，能夠得到一個測量值，則測量時間t按下式(2)計算:

其中：t——測量時間，單位：s

θ——定角間隔，單位：°

ω——角速度，單位：°/s

測量時間間隔按t取值，若時間t出現為無限循環數時，可對t進行圓整；

步驟4.2：設定高精度頻率計參數，并記錄測量到的脈沖數

設定高精度頻率計參數，測量門時間為T；啟動超低轉速系統，輸出角速度ω，待超低轉速系統穩定運行后，記錄高精度頻率計顯示的脈沖數為q_i；重復測量多次，測量總次數記為k次；

步驟4.3：計算測量得到第i次測量的角速度、平均角速度及重復性

其中：ω_i—第i次測量得到的角速度；

—第i次測量角速度平均值，

s—角速度測量重復性

i—某次測量，(i＝1，2，3,…,k)

k—測量總次數

步驟五、計算測量不確定度

傳遞公式：

步驟5.1：角度測量不確定度；

步驟5.1.1：光柵測量誤差引入的測量不確定度分量；

光柵的分度誤差±δ，在定角間隔上為均勻分布，引入的測量不確定度為：

步驟5.1.2：頻率計分辨力引入的測量不確定度：

步驟5.1.3：角度測量不確定度為：

步驟5.2：時間測量不確定度；

由校準證書給出頻率計時間測量標準不確定度u_f，則

步驟5.3：測量結果的重復性引入的不確定度

若角速度測量重復性為s，測量結果的重復性引入的不確定度如下：

步驟5.4：合成標準不確定度：

通過步驟四得到超低轉速的測量結果，通過步驟五得到測量結果的測量不確定度，采用將轉速直接溯源到時間和角度兩個基本量，實現對超低轉速量值的溯源。