發(fā)布時間：2017-06-22 19:19

  本文關(guān)鍵詞：三軸加速度計標(biāo)定臺的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)代科學(xué)研究中,傳感器具有重要的地位,幾乎每一個現(xiàn)代化項目都離不開各式各樣的傳感器。三軸加速度計的標(biāo)定對加速度計的研究與開發(fā)具有重要的意義�，F(xiàn)階段對三軸加速度計的標(biāo)定沒有一個確切的標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)階段主要以單軸加速度計的標(biāo)定方法來標(biāo)定三軸加速度計,這種方法只能獲得三軸加速度計單軸方向的靈敏度,三個軸之間的耦合靈敏度無法得到,并且該方法需要進行三次裝卡,不僅耗時,而且每次安裝都會存在安裝誤差。所以研究一種能同時標(biāo)定三軸加速度計三個軸的試驗臺,具有重要的意義。本文根據(jù)現(xiàn)階段對三軸加速度計的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),確定了標(biāo)定臺的設(shè)計要求;根據(jù)不同被測傳感器與其橫向靈敏度的關(guān)系,設(shè)計了兩種不同的激振器安裝方案:一種固定式安裝底座,另一種可調(diào)式安裝底座。根據(jù)現(xiàn)階段的加工條件,發(fā)現(xiàn)當(dāng)被測傳感器的橫向靈敏度大于其自身靈敏度2%時,固定式安裝方法能夠滿足標(biāo)定臺的設(shè)計要求;當(dāng)被測傳感器的橫向靈敏度小于其自身靈敏度2%時,可調(diào)節(jié)式安裝底座,可使激振器的安裝達到標(biāo)定臺的設(shè)計要求。為了實現(xiàn)三軸標(biāo)定臺三個軸能同時振動,且不相互影響,根據(jù)氣體靜壓支撐的方法,設(shè)計了一種基于平面空氣軸承的機械解耦結(jié)構(gòu)。通過Adams運動仿真,三個方向的運動相互獨立,證明了結(jié)構(gòu)的解耦性;通過Ansys對工作臺進行應(yīng)力和應(yīng)變的分析,證明設(shè)計的合理性;通過模態(tài)分析的結(jié)果和標(biāo)定臺設(shè)計要求相比較,說明標(biāo)定臺在工作中不會出現(xiàn)共振。為了減小機械解耦結(jié)構(gòu)中的摩擦力,防止因疲勞受損而導(dǎo)致的損壞,將氣體靜壓支撐的方法應(yīng)用到機械解耦結(jié)構(gòu)之中。通過分析不同的節(jié)流形式在氣膜剛度和承載能力上的區(qū)別,選擇了剛度大,壓力分布均勻的多孔質(zhì)節(jié)流形式。根據(jù)三軸標(biāo)定臺的設(shè)計要求,選擇了一個適合本設(shè)計的平面空氣軸承。本文根據(jù)絕對標(biāo)定法和比較標(biāo)定法的基本原則,闡述了傳感器靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定中,各參數(shù)的標(biāo)定方法。由于加速計在標(biāo)定過程中,存在安裝誤差和零偏的影響,需要建立關(guān)于三軸加速度計標(biāo)定的誤差模型。本文根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法建立了一種誤差模型,并利用最小二乘法得到了傳感器的安裝誤差系數(shù)和靈敏度矩陣。通過對三軸加速度計標(biāo)定方法的研究,探討了兩種不同的設(shè)計方案,適用于不同標(biāo)準(zhǔn)的待測傳感器;設(shè)計了一種基于平面空氣軸承的機械解耦結(jié)構(gòu),并驗證其合理性;根據(jù)不同空氣軸承的氣膜承載能力,選擇了一個適合本設(shè)計的平面空氣軸承;建立關(guān)于三軸加速度計標(biāo)定的誤差模型,得到了傳感器的安裝誤差系數(shù)和靈敏度矩陣。上述研究成果,為三軸加速度計標(biāo)定臺的實驗,奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：三軸加速計標(biāo)定 結(jié)構(gòu)設(shè)計 解耦設(shè)計 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.4;TP212
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 課題研究目的與意義11
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)課題的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 加速度計標(biāo)定方法的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 振動臺法標(biāo)定三軸加速度計的發(fā)展概況15-16
• 1.3 關(guān)于三軸加速度計標(biāo)定的綜述16-18
• 1.4 課題研究內(nèi)容和工作安排18-21
• 第二章 三軸加速度計標(biāo)定臺的方案設(shè)計21-39
• 2.1 三軸標(biāo)定臺的設(shè)計要求與組成部分21-22
• 2.1.1 三軸標(biāo)定臺的設(shè)計要求21
• 2.1.2 標(biāo)定臺的主要組成部分21-22
• 2.2 三軸加速度計標(biāo)定臺的方案設(shè)計22-36
• 2.2.1 以激振器輸出軸為基準(zhǔn)，安裝工作臺22-29
• 2.2.2 可調(diào)節(jié)式的安裝底座29-36
• 2.3 激振器的型號選擇36-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 解耦結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析39-55
• 3.1 機械解耦的目的與靜壓支撐的選擇39-40
• 3.2 現(xiàn)階段解耦結(jié)構(gòu)的分析40-42
• 3.3 解耦結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析42-51
• 3.3.1 解耦結(jié)構(gòu)的設(shè)計42-43
• 3.3.2 解耦分析43-49
• 3.3.3 工作臺柔性化對解耦影響49-51
• 3.4 工作臺的有限元分析51-54
• 3.4.1 應(yīng)力，應(yīng)變分析51-52
• 3.4.2 模態(tài)分析52-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第四章 解耦結(jié)構(gòu)中氣浮的設(shè)計與研究55-63
• 4.1 氣體靜壓支撐中節(jié)流形式的選擇55-58
• 4.2 空氣軸承安裝方式58-59
• 4.3 空氣軸承型號選擇與分析59-62
• 4.3.1 空氣軸承型號選擇59-61
• 4.3.2 氣膜變化對運動的影響61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 三軸加速度計的標(biāo)定方法與誤差分析63-73
• 5.1 三軸加速度傳感器的標(biāo)定63-67
• 5.1.1 絕對標(biāo)定法的基本原理63-64
• 5.1.2 比較標(biāo)定法的基本原理64
• 5.1.3 三軸加速度計的靜態(tài)特性標(biāo)定64-66
• 5.1.4 三軸加速度計的動態(tài)特性標(biāo)定66-67
• 5.2 建立三軸加速度計誤差模型67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-81
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果81

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1 李智;汪地;楊浩;張紅奎;陳燕軍;;一種基于三軸加速度傳感器的傾角測量裝置[J];儀表技術(shù)與傳感器;2013年08期

2 吳越鵬;金愛娟;李少龍;;微機電三軸加速度計的無轉(zhuǎn)臺標(biāo)定[J];中國科技信息;2012年04期

3 周炯亮;陳青華;鄭安平;;三軸加速度傳感器及斜度儀的設(shè)計[J];儀表技術(shù);2011年05期

4 陳曦;潘e

本文編號：472863