[發(fā)明專利]一種測量加速度計模型參數磁矢量靈敏度的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113466492B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 張夢琪;劉金全;涂良成
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種基于測量裝置實現測量加速度計模型參數磁矢量靈敏度的方法，其特征在于，

所述測量裝置包括固定連接的加速度產生模塊和磁場發(fā)生模塊，所述加速度產生模塊用于給加速度計提供可變且可定量的加速度輸入；所述磁場發(fā)生模塊用于給加速度計提供可變且穩(wěn)定的磁場環(huán)境；工作時，當使用所述加速度產生模塊時，所述磁場發(fā)生模塊有與之相同的位姿變化，從而使安裝在磁場發(fā)生模塊中的待測加速度計在輸入加速度改變時所處的磁場環(huán)境不變；

所述方法包括下述步驟：

S1：通過磁場發(fā)生模塊產生幅值為第一幅值且頻率為第一頻率的交變磁場，并采集加速度計的輸出作為第一輸出；

通過改變磁場的幅值大小，使所述磁場發(fā)生模塊產生第二幅值且頻率為第一頻率的交變磁場，并采集加速度計的輸出作為第二輸出；

重復上述步驟M次并獲得M組第一頻率下不同幅值大小的交變磁場下的加速度計輸出，M為大于等于2的整數；

S2：利用所述第一頻率對相應輸出進行正交解調處理，將解調后的數據進行低通濾波，并將低通濾波后的一倍頻幅值作為加速度計輸出，將測量裝置對應的加速度輸入帶入到加速度計的輸出模型中，與加速度計輸出進行最小二乘擬合，獲得該組輸出對應的加速度計模型參數，再將各模型參數分別關于磁場幅值進行擬合，獲得第一頻率下加速度計模型參數各自的磁矢量靈敏度。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S2之后還包括：

S3：通過磁場發(fā)生模塊產生幅值為第一幅值且頻率為第二頻率的交變磁場，并采集加速度計的輸出作為第一輸出；

通過改變磁場幅值使所述磁場發(fā)生模塊產生第二幅值且頻率為第二頻率的交變磁場，并采集加速度計的輸出作為第二輸出；

重復上述步驟M次后獲得M組第二頻率下不同幅值的交變磁場下的加速度計輸出，M為大于等于2的整數；

S4：利用步驟S3所用的第二頻率對步驟S3中得到的相應輸出進行正交解調處理，將解調后的數據進行低通濾波，并將低通濾波后的一倍頻幅值按照測量裝置對應的方法進行數據處理，獲得該組輸出對應的加速度計模型參數，再將各模型參數分別關于磁場幅值進行擬合，獲得第二頻率下加速度計模型參數各自的磁矢量靈敏度。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，通過改變磁場頻率并依次設置為第三頻率、第四頻率、第五頻率……，重復步驟S3和步驟S4共N次后，獲得加速度計模型參數在N組磁場頻率下的磁矢量靈敏度，其中N為大于等于2的整數。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，第一頻率設定為加速度計應用環(huán)境處交變磁場的頻率，第一幅值設定為大于零的較小幅值，第M幅值設定為加速度計應用環(huán)境處磁場強度的幅值，第二幅值、第三幅值、……第M幅值依次逐步等間隔遞增。

5.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，在步驟S1之前還包括：將加速度計以敏感軸與輸出軸平行于安裝面，擺軸垂直于安裝面并且敏感軸平行于磁場方向的方式設置。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，通過將加速度計繞擺軸旋轉90°或將磁場方向旋轉90°，實現加速度計敏感軸相對于磁場方向改變的設置。

7.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，將加速度計傾斜至加速度計量程內的固定角度后再進行多位置靜態(tài)測試。

8.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，加速度計輸出時的采樣頻率大于磁場頻率。