两种现代的动态振动和冲击校准技术

本文介绍了对加速度计作冲击和振动校标的两种现代技术。严格说来,这两种技术是真正的或者完全的动态校准技术。此技术是通过对加速度计的比较校准试验,在试验中采用付里叶变换的方法,将加速度计的响应转换到频率域,从而得到被校加速度计系统的传递函数。这就使在感兴趣的频率范围内,同时获得了幅度和相位校准两种数据。为了说明问题方便起见,本文简要涉及了当前通用的校准技术中存在的问题,着重阐述本校准技术的原理,方法及其应用。     

第一章 第七节

1.7 压电加速度计的设计如果加速度计要精确测量复杂的冲击振动现象,它必须满足某些准则: 1.它必须有很宽的动态加速度量程; 2.它必须覆盖的频率范围从低于2H_2(如长持续时间冲击;机翼颤振)到超过     

基于加速度计阵列的多轴向振动台校准研究

本文探讨了两种基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型,依据六自由度运动系统方程对两种构型的运动状态进行了推导,并设计了封装方法,最后对封装的加速度计阵列构型进行了不同位置、不同频率、不同构型等方面的试验验证,试验结果表明本文提出的基于4只三向加速度计的加速度计阵列构型能够对六自由度振动进行还原,结果准确可靠,可以作为多轴向振动校准手段,期望推广应用于现场多轴向振动校准工作中。     

关于接点式加速度计使用范围的讨论

六十年代后,我国进口了一批德国VEB台尔曼仪器公司GBM-200型接点式加速度计,用于振动和冲击测量。后来有的单位仿制并改制了这种加速度计,作为一般振动冲击测量和专配凸轮式冲击台的冲击加速度测量。由于振动冲击的迅速发展,该加速度计在使用上比较混乱,有的单位把它淘汰,有的单位继续广泛使用,有的竟用做冲击标准,有的持怀疑态度。为此本文以德国GBM-200型加速度计为例,对接点式加速度计使用范围的问题作以分析和探讨,与有关兄弟单位商榷。一、接点式加速度计工作原理 GBM-200型接点式加速度计工作原理如图一所示。它由传感器和指示器两部分组成。而传感器主要由可旋刻度盘、外壳和惯性敏感元件组成;指示器主要由整流器、自感变压器和氖气指示灯组成;整套接点式加速度计是采用惯性原理测量待测对象的加速度最大值。首先,将传感器     

对蜂鸣器振动规范的探讨

蜂鸣器是在调试仪表时消除迟滞阻尼的一种装置，在航天航空工业调试仪表中用得最多。蝉鸣器振动量级的大小对被调试仪表的精度影响很大，但多年来国内对蜂鸣器的振动技术规范一直不统一。阐述了各种蝉鸣器的基本原理，根据国内外飞机振动的测试结果提出了一种振动技术规范，经过试用效果良好。     

四旋翼飞行器减振滤波算法分析与设计

针对四旋翼飞行器在飞行过程中机体振动问题,分析了振动对加速度计输出数据的影响,为兼顾系统可靠性与灵活性,设计了机械防振与数字减振相结合的振动抑制方法。分别利用MPU6500内部低通滤波器、二阶巴特沃斯滤波和八深度窗口滑动滤波对原始数据进行分析,确定了在四旋翼飞行器中采用加速计内部低通滤波器结合窗口滑动滤波来抑制振动噪声的设计方案。通过实验验证,四旋翼飞行器在开机悬停状态下,俯仰角和横滚角均保持在±2°以内,基本消除了机体振动对自动驾驶仪系统姿态解算的影响,可获得较好的减振性能。     

加速度计设计的新发展

由于压电加速度计具有某些优点,所以广泛地采用这种传感器准确地测量振动与冲击,但是,实际发现,其测量结果严重地受基座弯曲和温度瞬变这两种环境因素的影响。为此近几年进行了许多结构设计的改进工作。克服基座弯曲的最好结构形式是三角剪切式,即将三块压电元件分别固定在加速度     

第七章 冲击运动的测量

7.1 前言冲击运动的测量与振动测量不同,有几个特殊的要求。冲击测量应用于各种专题场合,包括大地振动,导弹的撞击,试验件下落的突然减速以及火工品爆炸所引起的瞬时振动等等。这些场合对测量都有一个必须满足的特殊要求,以便给出准确的测量结果。在2.3章所叙述的基本特性这里仍然适用,然而对所用的仪表的特性必须给予特别的注意,例如幅     

车削刀具切入切出工件时的振动信号特征及其检测技术

准确判断刀具的切入和切出状态是自动化加工系统的迫切要求,而用加速度计来传感这种信息是一种有益的尝试。本文分析了切削振动信号在此过渡过程中的变化规律以及带通滤波器对信号传输过程的影响。根据状态变化时出现的两种信号特征,微机系统能够实现可靠的检测。     

多加速度计振动分离惯性补偿测力技术

为解决在高超声速脉冲风洞中进行大长细比等特殊模型测力实验所面临的惯性补偿问题,笔者提出了多加速度计振动分离惯性补偿方法。这一方法应用在长细比达20 :1 的模型气动力实验中,得到了较为理想的实验结果     

振动试验台

1975年10月4日振动试验台是检测物体在使用过程中振动对其性能影响的一种试验裝置,试验对象可以是仪表、机件,也可能是人,在机械、国防、科研中均很需要。最近应邀参观了英国DERRITRON ELECTRONICS LTD 工厂,该厂是专门生产振动试验台的。在参观过程中见到了一些情况,现反应如下,供参考。     

太阳翼地面展开实验过程的振动监测

本文介绍了使用石英加速度计对某型号卫星太阳翼地面展开实验过程的振动、冲击加速度进行的监测和对振动、冲击测试数据进行的剔除、换算、排序、分析等处理,给出了时域曲线和频谱,得到了太阳翼展开过程的振动、冲击状况,对于关心的力学参数(锁定力矩、冲击力、末点速度)进行了分析计算,同时测定了太阳翼展开时间,评估了太阳翼展开对太阳翼驱动机构的影响。     

札记

数据记录器的技术方向及用应目前日本国内仪表系统每年所需数据磁记录器的总数约两千台,而且还在继续增加。这种记录器分为携带式和固定式两类,用7至14通道1/2英寸磁带,符合IRIG标准。日本生产的大多数数据记录器为中频段,只有少数专用型可用开关达到宽频段。携带式数据记录器具有重量轻、耗费功率少、可用直流供电、減震性能好的特点。在有高噪声和高振动的地方,采用按菲利甫公司规格制的盒子,就可有效地消除噪声和振动     

环境试验数据和控制系统技术:过去、现在、将来

Michellich先生毕业于堪萨斯大学,获得博士学位。他1966年进入波音公司。他曾搞过土星V的仪表系统试验,S—IC级靜态点火数据处理,研究随机和瞬态数据处理程序、研究振动控制系统软件。现在他在波音航空工程实验室负责研制新的数据收集,试验控制和数据处理系统。     

石英挠性加速度计热固耦合仿真分析

采用有限元仿真与物理实验相结合的方法,初步探索温度对石英挠性加速度计的热致变形误差影响规律,为提高其测量精度和工作稳定性奠定基础。根据石英挠性加速度计的结构特点和工作原理,建立有限元仿真模型,进行瞬态热仿真,得到石英挠性加速度计温度场分布;为检验热仿真结果的可靠性,设计物理实验测定石英挠性加速度计关键点的温度变化情况进行验证,结果表明在表壳内某点实验测试温度与该点仿真温度吻合较好。在此基础上,再进行热与变形耦合仿真,重点分析摆片组件变形对石英挠性加速度计标度因素的影响,为加速度计误差分析提供理论依据。     

Casimir力对微加速度计性能的影响分析

随着微器件的尺寸日益缩小,有必要评估Casimir力对微器件性能的影响。本文以微机电系统中常见的微加速度计为对象,建模分析了Casimir力对其性能的影响。研究表明,Casimir力对微加速度计性能的影响随极板间距离的减小而迅速增大。Casimir力使得微加速度计的最大可检测加速度减小,并且随支撑粱刚度的减小,对灵敏度的影响逐渐增大。当检测电容极板间距离等于400nm时,Casimir力引起微加速度计的最大可检加速度的降幅迭5．89％。     

动态失速风洞实验数据处理中的频谱分析与数字滤波

动态失速风洞实验是一种非定常实验,其测量所得数据属于随机数据范畴。由于强迫振动频率范围较大,要从中获得有效的实验结果,除了做固定截止频率的模拟滤波外,还必须对其进行数字滤波处理。数据的频谱分析结果表明只须对天平测量信号做数字滤波处理;滤波原则是仅需滤掉天平、支架、模型系统的固有振动频率分量,同时尽可能多地保留实验强迫振动的各阶谐振信号。     

激振系统对加速度计灵敏度校准精度的影响

压电加速度计的灵敏度标定和校准要求激振系统只在传感器敏感轴方向提供一个单频正弦振动α_1=α_1sinωt。灵敏度标定和校正时的计算公式: 也是在假设激振系统满足这一要求的前提下推导出来的。因此,激振系统的非基频运动(高次谐波运动,低频串动和50Hz干扰运动等)和横向运动(垂直于传感器敏感轴方向的运动)均会给灵敏度的标定和校正带来误差。这一误差是通过对传感器的输出电压     

ANSYS在压电天平设计中的应用

利用ANSYS力电耦合的有限元分析方法,对一台三分量压电天平的性能进行评估。主要进行了静力、模态和瞬态响应特性分析,静力分析的目的是获得天平输出与施加载荷之间的关系,评估压电天平各分量的主灵敏度系数和分量间干扰灵敏度系数;模态分析的主要目的是获得压电天平的各阶振动频率和振型,用于评估天平的频率响应特性;瞬态响应特性分析主要用于评估天平在瞬态载荷下的响应特性,评估加速度计惯性补偿的有效性。ANSYS分析结果表明:压电天平的各分量主灵敏度较高,具有较好的分量间抗干扰能力,设计的天平频响较高,加速度计实现了对天平输出信号中惯性振动信号的补偿,能够满足激波风洞测力试验的需求。天平校准和风洞试验结果表明:天平的实际性能与有限元评估结果一致。     

札记 激振器多点监控的新方法

扫描正弦加载的监控加速度计通常用一个加速度计完成。这种方法适合于简单系统的输入监控。然而对于大试件并且支持在支柱、吊架上,则运动输入在所有支承点上不再是相同了。这是因为试件的起始共振引起重心的明显飘移,反过来就引起各个支承点驱动级的偏差和变化。于是用几个加速度计输入的平均值控制,並且调好了,就能得到改进。