[發(fā)明專利]一種加速度計(jì)性能參數(shù)測試方法及裝置

在審

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• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114878860A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐新平;于靈;袁靜;班亞;陳雨陽
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 重慶西南華渝專利代理有限公司 50270
• 代理人: 王友章

1.一種加速度計(jì)性能參數(shù)測試方法，其特征在于，采用伸縮式探針(7)與加速度計(jì)(21)接線柱接觸來進(jìn)行檢測，且伸縮式探針(7)和加速度計(jì)(21)均被進(jìn)行固定形成加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置。

2.基于權(quán)利要求1所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試方法的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，包括螺桿(1)和中部開設(shè)有與螺桿(1)相配合的通孔(2)的盛放體(3)，盛放體(3)一側(cè)開設(shè)有1個以上的盛放孔(4)；螺桿(1)一端貫穿通孔(2)后固接有一旋轉(zhuǎn)部(5)，另一端螺紋連接內(nèi)部設(shè)有測試裝置的測試箱(6)；測試箱(6)面向盛放體(3)一側(cè)設(shè)有與盛放孔(4)位置相對應(yīng)且與測試裝置電連接的伸縮式探針(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，盛放體(3)與測試箱(6)之間還設(shè)有導(dǎo)向體(8)，導(dǎo)向體(8)一端與盛放體(3)/測試箱(6)固接，另一端活動插設(shè)在測試箱(6)/盛放體(3)內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，導(dǎo)向體(8)的數(shù)量為1個以上，且其上連接有限位環(huán)(15)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，旋轉(zhuǎn)部(5)為旋轉(zhuǎn)盤(9)，其一側(cè)與螺桿(1)固接，另一端固接有旋轉(zhuǎn)把手(10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，旋轉(zhuǎn)盤(9)上開設(shè)有3個以上的安裝孔(11)，安裝孔(11)向旋轉(zhuǎn)盤(9)外側(cè)開設(shè)有安裝軸(12)，安裝軸(12)上固定有軸承(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或6所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，盛放孔(4)周側(cè)還設(shè)有定位導(dǎo)向銷(14)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或6所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，在盛放體(3)還連接有一底板(16)，底板(16)底部設(shè)有調(diào)整螺釘(17)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或6所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試裝置，其特征在于，在盛放體(3)兩側(cè)還設(shè)有手持盲孔(18)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的加速度計(jì)性能參數(shù)測試方法，其特征在于，還包括一種提高數(shù)據(jù)精度的算法，具體算法如下：

式(1)中，A為狀態(tài)變量，Φ為狀態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣，M為系統(tǒng)狀態(tài)協(xié)方差估計(jì)，Γ為過程誤差增益矩陣，N為過程誤差協(xié)方差矩陣，B為濾波增益，H為觀測矩陣，S為觀測噪聲協(xié)方差矩陣，D為1的矩陣，P為觀測值即為各加速度計(jì)輸出值；

為了得到良好的濾波效果，狀態(tài)變量A在選擇中代入加速度的一次微分項(xiàng)，狀態(tài)變量，A(k|k)表達(dá)式為

式(2)中，為十二個通道的加速度輸出最優(yōu)估計(jì)值及其對于時間的微分值，因此，對應(yīng)的Φ為

式(3)中，

式(4)中，j為采樣時間間隔；

觀測矩陣H滿足：

式(5)中，H_i＝[1 0](i＝1，…，12)

通過設(shè)置時間窗存儲、分析原始數(shù)據(jù)，對窗內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，計(jì)算在時間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)與擬合曲線的均方根，根據(jù)該數(shù)據(jù)的殘差對N進(jìn)行更新，從而實(shí)現(xiàn)在非靜止?fàn)顟B(tài)下對加速度計(jì)輸出數(shù)據(jù)的濾波；N包含十二個通道的二階過程誤差參數(shù)；

對于迭代過程中任一時刻k，N的更新方法為：

式(7)中，f_i(i＝1，…，12)為十二通道狀態(tài)變量的誤差比例系數(shù)，f_i′(i＝1，…，12)為十二通道狀態(tài)變量的微分誤差比例系數(shù)，z和為狀態(tài)變量及其微分量對于一次擬合函數(shù)的誤差平方值，其表達(dá)式為：

式(8)、式(9)中，n為采樣窗口的長度，c和為狀態(tài)變量和狀態(tài)變量微分值擬合曲線在采樣窗口內(nèi)某時刻的值；觀測量p為每一個通道的加速度計(jì)輸出值記為p_i＝[1 0](i＝1，…，12)；

該裝置通過設(shè)置時間窗存儲、原始數(shù)據(jù)分析，對窗內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，根據(jù)該數(shù)據(jù)殘差對為過程誤差協(xié)方差矩陣進(jìn)行更新；同時觀測矩陣S的取值和系統(tǒng)觀測量的離散性相關(guān)，多次進(jìn)行穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)對系統(tǒng)的觀測值求協(xié)方差；在上述更新過程中，狀態(tài)量A(k|k)隨系統(tǒng)不斷更新，得到其最優(yōu)估計(jì)數(shù)據(jù)。