電磁式微加速度計衝擊校準裝置的製作方法
2023-11-05 00:59:52
專利名稱：電磁式微加速度計衝擊校準裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種衝擊校準裝置，具體的說，是涉及一種用於微加速度計校準的衝擊加載裝置。
背景技術：
目前，加速度計朝微型化方向發展，微加速度計的校準成為一項緊迫的任務。關於加速度計靈敏度的衝擊校準，國際標準ISO 5347/0-1987和國家標準GB/T13823.1-93是從測量衝擊校準過程中總的速度變化量入手，把待校準的加速度計直接安裝在可沿導向裝置(如導軌或導向筒)運動的砧子上，當砧子受加載裝置的衝擊力作用時，從靜止轉入加速狀態，其最終達到的末速度就是由脈衝加速度形成的總的速度變化量。碰撞過程中砧子獲得的速度是受到加速度作用的直接結果，因此對加速度積分可得速度的改變量，u=t1t2a(t)dt---(1)]]>式中Δu為速度改變量，t1為開始碰撞的時刻，t2為結束碰撞的時刻，a(t)為加速度隨時間變化的函數。
加速度計的輸出電壓e(t)為e(t)＝Sa(t) (2)式中S為被校加速度計的靈敏度。
由(1)，(2)兩式可得S=t1t2e(t)dtu--(3)]]>所採用的裝置有衝擊擺、落錘、霍普金森(Hopkinson)杆、氣炮等，這些裝置體積比較龐大，不是針對微加速度計的校準設計的，無法精確控制加速度的脈寬和幅值，並且需要配套完整的測速系統，安裝和使用很不方便，不容易精確控制加載波形。
發明內容
本實用新型的目的在於提供電磁式微加速度計校準衝擊加載裝置，用於微加速度計的校準，體積小巧、結構簡單、方便可靠。
本實用新型利用載流線圈在磁場中要受到電磁力的作用這一原理製作而成。
具體地講，本發明公開了一種微加速度計校準裝置，該裝置包括信號源、信號控制器、欲校準微加速度計、衝擊加載裝置以及輸出信號處理裝置，信號源與信號控制器相連，信號源的信號通過信號控制器進行控制，輸入到衝擊加載裝置，欲校準微加速度計安裝在衝擊加載裝置之上，衝擊加載裝置與輸出信號裝置相連。
所述的輸出信號處理裝置包括瞬態波形存儲器、信號放大器，衝擊加載裝置輸出一信號，經過瞬態波形存儲器以及信號放大器，輸出一可測量信號。
所述的信號為一電流脈衝信號。
所述的衝擊加載裝置為一電磁線圈裝置。
所述的衝擊加載裝置包括磁缸、線圈、線圈支架、載物平臺，線圈纏繞在線圈支架的外圍，線圈支架和載物平臺固連為一體，套放在磁缸上。
所述的磁缸為一用於產生磁場的物體，磁缸有內、外兩個磁極。
所述的磁缸為環狀。
所述的套線圈支架和載物平臺固連為一體，套放在磁缸的內磁極上。
所述的套放在磁缸上的線圈支架和載物平臺可以上下自由運動。
對線圈施加脈衝電流，線圈在磁場中受電磁力的作用會突然加速，通過線圈支架和載物平臺帶動被校微加速度計運動。由於線圈支架、載物平臺和被校微加速度計的質量很小，僅為幾克，所以很小的電磁力就可以獲得比較大的加速度。通過控制加載電流就可以直接控制衝擊載荷的大小。
由於採用電磁加載方式，使得結構尺寸大大縮小，可以隨身攜帶。這是目前其他衝擊加載裝置無法做到的。由於可以通過控制加載電流來精確控制加載波形的脈寬和幅值，因而可以適應不同自激頻率、不同量程的的微加速度計的校準需要，不會引發自激。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖1為電磁式微加速度計校準衝擊加載裝置實施例的結構圖。
具體實施方式
本發明的微加速度計衝擊校準裝置包括信號源、信號控制器、欲校準微加速度計、衝擊加載裝置以及輸出信號處理裝置，信號源與信號控制器相連，信號源的信號通過信號控制器進行控制，輸入到衝擊加載裝置，欲校準微加速度計安裝在衝擊加載裝置之上，衝擊加載裝置與輸出信號裝置相連。
輸出信號處理裝置包括瞬態波形存儲器、信號放大器，衝擊加載裝置輸出一電流脈衝信號，經過瞬態波形存儲器以及信號放大器，輸出一可測量信號。
圖1所示的電磁式微加速度計校準衝擊加載裝置包括1-線圈、2-載物平臺、3-線圈支架、4-磁缸。磁缸4為一用於產生磁場的環狀物體，磁缸4有內、外兩個磁極。線圈1纏繞在線圈支架3的外圍，載物平臺2和線圈支架3固連為一體，套放在磁缸4的內磁極上，可以上下自由運動。整體尺寸約80×60mm。
將被校微加速度計5安裝在載物平臺2之上。
當對電磁式微加速度計校準衝擊加載裝置的線圈施加電流時，線圈受電磁力的作用會突然加速，通過線圈支架和載物平臺帶動被校微加速度計5運動。這樣被校微加速度計就獲得了一個加速度信號。可以通過控制加載電流的幅值和脈寬來控制加速度的幅值和脈寬。
權利要求1.一種電磁式微加速度計衝擊校準裝置，用於校準微加速度計，其特徵在於，該裝置包括信號源、信號控制器、衝擊加載裝置以及輸出信號處理裝置，信號源與信號控制器相連，信號源的信號通過信號控制器進行控制，輸入到衝擊加載裝置，欲校準微加速度計安裝在衝擊加載裝置之上，衝擊加載裝置與輸出信號裝置相連。
2.根據權利要求1所述的電磁式微加速度計衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的輸出信號處理裝置包括瞬態波形存儲器、信號放大器，衝擊加載裝置輸出一信號，經過信號放大器以及瞬態波形存儲器，獲得一可測量信號。
3.根據權利要求1或2所述的電磁式微加速度計衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的信號為一電流脈衝信號。
4.根據權利要求1所述的電磁式微加速度計衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的衝擊加載裝置為一電磁線圈裝置。
5.根據權利要求1所述的電磁式微加速度計衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的衝擊加載裝置包括磁缸、線圈、線圈支架、載物平臺，線圈纏繞在線圈支架的外圍，線圈支架和載物平臺固連為一體，套放在磁缸上。
6.根據權利要求5所述的電磁式微加速度計校準衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的套放在磁缸上的線圈支架和載物平臺可以上下自由運動。
7.根據權利要求5所述的電磁式微加速度計衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的磁缸為一產生磁場的物體，磁缸有內、外兩個磁極。
8.根據權利要求5所述的電磁式微加速度計校準衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的磁缸為環狀。
9.根據權利要求5所述的電磁式微加速度計校準衝擊校準裝置，其特徵在於，所述的套線圈支架和載物平臺固連為一體，套放在磁缸的內磁極上。
專利摘要本實用新型涉及一種微加速度計校準裝置，用於校準微加速度計，該裝置包括信號源、信號控制器、衝擊加載裝置以及輸出信號處理裝置，信號源與信號控制器相連，信號源的信號通過信號控制器進行控制，輸入到衝擊加載裝置，欲校準微加速度計安裝在衝擊加載裝置之上，微加速度計與輸出信號處理裝置相連。輸出信號處理裝置包括瞬態波形存儲器、信號放大器，衝擊加載裝置輸出一信號，經過信號放大器以及瞬態波形存儲器。所述的衝擊加載裝置為一電磁線圈裝置。衝擊加載裝置包括磁缸、線圈、線圈支架、載物平臺，線圈纏繞在線圈支架的外圍，線圈支架和載物平臺固連為一體，套放在磁缸的內磁極上，可以上下自由運動。
文檔編號G01P21/00GK2629044SQ0229109
公開日2004年7月28日 申請日期2002年12月16日 優先權日2002年12月16日
發明者張泰華, 郇勇, 楊業敏 申請人:中國科學院力學研究所