[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

本發明涉及一種超低轉速量值溯源方法，屬于轉速計量領域。本發明公開的一種超低轉速量值溯源方法，將測量溯源系統中的細分整形儀表,整合判向板卡、計數器和高精度頻率計進行連接，將測量溯源系統被溯源的超低轉速系統連接；根據需求，按照兩種方法得到角速度；再給出測量結果的測量不確定度，直接將超低轉速溯源到時間和角度兩個基本量，實現對超低轉速進行溯源的目的。本發明的方法將低轉速量直接溯源到角度和時間，整個溯源過程更加準確直接。

技術領域

本發明涉及一種超低轉速量值溯源方法，屬于轉速計量領域。

背景技術

轉臺是對陀螺進行性能指標測試的低轉速標準發生裝置，目前用于測量高精度陀螺的轉臺轉速可以低至0.00001°/s量級。傳統的測量轉臺轉速的方法是用位置傳感器每周產生一個脈沖，采用頻率計測量脈沖時間間隔從而計算出轉速。對于超低速轉臺，上述方法需要非常長的測量時間，難于實施。若采用數據采集卡測量光柵測角信號的方式用于低轉速量值溯源時，數據采集卡時間基準準確度1×10^-4，不如高精度頻率計高，測量過程也不夠直觀。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術難以對超低速轉臺進行溯源的問題，提供一種超低轉速量值溯源方法；該方法采用高精度頻率計等儀表，將超低轉速溯源到角度和時間兩個基本量，實現對超低轉速的測量與溯源。在同樣采用定時測角的原理進行低轉速測量時，可將時間基準提高到1×10^-7以上，轉速測量更加準確、高效。

所述超低轉速范圍(0.000001～1000)°/s。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

方案一

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；