加速度计综合测试系统、扭摆悬挂测试、高压悬浮测试
对于旋转加速度计重力梯度仪而言,高精度加速度计作为其核心敏感单元,需要具备极高的灵敏度和分辨率,其性能参数的测试与评估对于重力梯度仪研制具有重要意义。加速度计综合测试系统针对重力梯度仪研制过程中对于加速度计性能参数测试的需求,旨在为高精度加速度计的性能参数提供系统的测试与标定平台。加速度计综合测试系统主要包含加速度计标定工作站、高精度单轴转台、高精度双轴转台、程控多齿分度台、水平线振动台、竖直线振动台、微幅角振动台以及数据采集监测设备等,具体指标参数如下表所示,可为高精度加速度计的全面性能测试与评估提供平台支撑。该平台采用引力源标定测试法,高精度加速度计分辨率测试达到: 0.1-1 ng,加速度计动态范围测试达到±1.5 g,基于激光干涉绝对测量的加速度计频率响应测试,幅度测量扩展不确定度为0.4%,相位测量扩展不确定度为0.5%;具备加速度计标度因子、零偏、安装角误差、非线性项系数和噪声本底综合测试与评估能力,为高精度加速度计的研制提供测试与评估平台。
加速度计综合测试系统主要组成设备
序号 |
设备名称 |
主要参数 |
1 |
加速度计标定测试工作站 |
1. 校准方法:采用激光干涉的方法对加速度计进行绝对标定。 2. 振动台频率范围:0.1 Hz - 200Hz。 3. 激励信号:步进正弦或双正弦。 |
2 |
高精度单轴转台 |
1. 转台承载重量:≥50Kg; 2. 转台台面尺寸:内切圆φ450mm; 3. 转台转交范围:±3600(连续无限) 4. 转台机械精度 端面与轴线垂直度:≤0.02mm;台面跳动:≤0.01mm;平台摇晃:±1"。 5. 转台速率 速率范围:±(0.001-1200)°/s;速度分辨率:0.0001°/s; 速率精度和平稳度≤1×10-6(ω≤1°/s,360°平均); 6. 转台角位置 定位精度:±1";位置分辨率:0.36"。 |
3 |
高精度双轴转台 |
1. 转台承载重量≤20Kg; 2. 负载空间:Φ350mm×400mm; 3. 转台转角范围:±360°(连续无限) 4. 速率范围:±(0.001~360)°/s;速度分辨率:0.0001°/s;速率精度和平稳度:≤1×10-5(10°/s<ω≤360°/s ,360°平均); 5. 转台角位置定位精度:1;位置分辨率:0.36。 |
4 |
程控多齿分度台 |
1. 测量范围:0-360度; 2. 分辨率:1度; 3. 分度误差:0.2角秒; 4. 测量重复性:0.02角秒。 |
5 |
水平线振动台 |
1. 频率范围:0.2 Hz~10 Hz; 2. 位移(p-p):100 mm; 3. 输出波形:正弦; 4. 正弦推力:100 N; 5. 最大负载:70 kg; 6. 正弦加速度范围:0.1 mg~100 mg。 |
6 |
竖直线振动台 |
1. 最大负载3kg; 2. 最大加速度:≥10g; 3. 最大位移:垂直台≥12 mm(p-p); 4. 频率范围:5Hz–10kHz; 5. 波形失真度:加速度失真度≤2%; 6. 台面横向振动比:≤3%(5Hz-1kHz)。 |
7 |
微幅角振动台 |
1. 平台尺寸 400mm*400mm; 2. 最大负载40kg; 3. 最大角位移5°(峰峰值); 4. 角振动频率0.01Hz-2Hz; 5. 波形失真度小于1%。 |
8 |
惯性器件环境响应测试设备(温度转动) |
1. 负载重量(含工装):≤10kg; 2. 台面安装空间:Φ300mm×170mm; 3. 转角范围:主轴连续无限,俯仰轴±105°; 4. 角位置定位精度:主轴±1″,俯仰轴±2″; 5. 角位置分辨率:主轴0.36″,俯仰轴0.36″; 6. 最小角速率:主轴±0.001°/s,俯仰轴±0.001°/s; 7. 最大角速率:主轴±360°/s,俯仰轴±30°/s; 8. 速率精度及平稳性:主轴360°平均1×10-5; 9. 速率分辨率:主轴0.001°/s,俯仰轴0.001°/s; 10. 温控箱温度范围:-55℃~+100℃。 |
9 |
扭摆悬挂测试装置 |
1. 加速度分辨率:10000 s时间内测试水平达到 10-12 m/s2量级; 2. 标定加速度范围:10-12 m/s2~10-9 m/s2。 |
10 |
高压悬浮测试装置 |
1. 加速度分辨率:具备对基于高压悬浮方案的惯性传感器水平方向分辨率进行测试的能力,1000 s测试时间内分辨率测试水平达到10-9 m/s2量级; 2. 灵敏度系数标定的相对不确定度(A类)达到0.1%。 |
11 |
隔振平台 |
1. 加速度噪声:达到10-9 m/s2/Hz1/2量级。 |
12 |
悬丝拉制设备 |
1. Q值达到2×105。 |
13 |
温度、磁场标定设备 |
1. 温度调节范围20度~30度; 2. 温度调节分辨率0.02度; 3. 磁场调节范围-10 μT~10 μT; 4. 磁场调节分辨率50 nT。 |
14 |
高真空腔 |
1. 真空度:10-6 Pa。 |