永磁式角加速度传感器及其标定方法的研究
吴文韬1 , 冯 浩1,2,3 , 赵 浩3
1.浙江工业大学, 浙江 杭州 310014;
2.杭州电子科技大学, 浙江 杭州 310018;
3.嘉兴学院, 浙江 嘉兴 314001
A Permanent Magnet Angular Acceleration Sensor and Its Calibration Method Research
WU Wen-tao1 , FENG Hao1,2,3 , ZHAO Hao3
1. Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 310014, China;
2. Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China;
3. Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001, China
摘要 介绍了一种新型永磁式角加速度传感器及其机械结构和工作原理,针对该角加速度传感器的标定问题,提出了一种基于机械扭摆机构的标定方法和标定系统。推导证明了其标定原理,并通过实验证明该标定方法和标定系统能客观反映出永磁角加速度传感器非电量输入和输出电压之间的关系,确保了角加速度传感器的标定精度,证明了永磁式角加速度传感器及其标定方法的可行性。实验结果表明传感器的灵敏度约为6.562 μV/(rad·s-2 ).
关键词 :
计量学 ,
角加速度传感器 ,
标定方法 ,
误差分析
Abstract :A new permanent magnet angular acceleration sensor based on the principle of electromagnetic induction is described, and its mechanical structure and principle are introduced.A new method of calibration angular acceleration sensor based on mechanical torsion pendulum institutions is put forward and proved.The experiments show that the calibration method works well and it can objectively reflect the relationship between the un-voltage input and voltage output of the sensor, and can ensure the accuracy of the result. The experiment proves the feasibility of the permanent magnet angular acceleration sensor and its calibration method, and the sensitivity of sensor is about 6.562 μV/(rad·s-2 ).
Key words :
Metrology
Angular acceleration sensor
Calibration method
Error analysis
基金资助: 浙江省教育厅科研项目(Y201226082);嘉兴市科技计划项目(2012AYl021);嘉兴学院2012年度自制实验教学仪器设备研究项目(ZS201202)
通讯作者:
冯浩为本文通讯作者。zjhzfh@126.com
作者简介 : 吴文韬(1985-),男,浙江工业大学硕士研究生,主要从事振动转矩测量方面的研究。hz1985jz@163.com
[1] 彭军, 何群, 薛景峰. 低频角振动台[J]. 计测技术, 2005, 25(6): 46-48.
[2] 赵浩, 冯浩. 一种电磁感应式角加速度传感器及误差分析[J]. 计量学报, 2012, 33(6): 536-540.
[3] Godler I, Akahane A, 0hnishi K, et a1. A Novel Rotary Acceleration sensor[J].IEEE control System Magazine, 1995, 15(1): 56-60.
[4] 周蜜. 一种新型的角加速度传感器[J]. 航天控制, 1999, 17 (2) : 51-54.
[5] 张福学. 压电晶体力和加速度传感器[M ]. 成都: 四川科学技术出版社, 1995,311-325.
[6] 迟晓珠, 金鸿章, 王劲松. 压阻式复合惯性加速度传感器的研究[J]. 仪器仪表学报, 2003, 24(z2): 262-263.
[7] 吴校生, 陈文元. 角加速度计发展综述[J]. 中国惯性技术学报, 2007, 15(4) : 458-463.
[8] 王华,等. 用频谱分析法处理电动机的振动故障[J]. 机械研究与应用, 2004,(6): 60-62
[9] 魏敏, 吴忠城, 戈瑜, 等. 多维角加速度传感器静态标定方法研究[J]. .仪器仪表学报, 2005, 26(3): 286-289.
[10] 苏虎平, 沈三民, 安震,等. 基于加速度计的陀螺三轴角速率提取算法研究[J]. 传感器与微系统, 2011, 30(7): 41-44.
[1]
许峰, 李智玮, 冯建. 恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 489-493.
[2]
贾梦雯, 赵鹏, 王月兵. 高静水压下换能器阻抗特性的测量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 461-468.
[3]
费致根, 王开创, 周强, 巩晓赟. ICF靶丸表面形貌及球度误差检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 406-412.
[4]
庄双勇, 赵伟, 赵东芳, 黄松岭. 一种基于滑窗TLS-ESPRIT算法的超谐波动态分析方法 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 475-483.
[5]
张永卓, 王晶, 傅博强, 黄翔, 董莲华, 牛春艳, 杨佳怡. 2019新型冠状病毒的核酸检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 393-398.
[6]
徐新平, 王锐, 袁静, 杨帆, 路立勋. 惯性导航设备升沉数据测试系统研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 500-504.
[7]
姜静子, 高思田, 黄鹭, 李琪, 连笑怡. 基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 399-405.
[8]
李凯, 郝小鹏, 宋健, 孙建平, 胡朝云, 刘洋, 扈又华, 杨延龙. 真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 413-418.
[9]
马若梦, 林鸿, 张亮, 冯晓娟, 方立德, 张金涛. 基于多次反射直接吸收精确测量二氧化碳浓度的研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 425-429.
[10]
李利峰, 李锐, 闫小克, 王宁, 何沛. 镓熔点温坪复现研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 419-424.
[11]
张永胜, 张毅治, 刘彦军. 差压式流量计测量脉动流量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 430-433.
[12]
贾正森, 王磊, 徐熙彤, 周天地, 潘仙林, 石照民, 张江涛. 基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 469-474.
[13]
方立德, 郎月新, 赵宁, 李小亭, 韦子辉. 基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 434-440.
[14]
谢胜龙, 张文欣, 鲁玉军, 张为民, 朱俊江, 林立, 任国营. 气动肌肉的最小二乘支持向量机迟滞模型 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 441-447.
[15]
江文松, 王中宇, 罗哉, 张力, 胡晓峰. 基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 448-454.