加速度计的全组合标定方法

　　目前，加速度计的使用精度在很大程度上依赖于测试标定的精度，很多文献也介绍了不同的标定方法【，一2]，但加速度计的标定通常在重力场或通过离心机来完成。加速度计进行离心机试验之前要在分度头上精确标定零位偏置和标度因子，它是在离心机上标定加速度计其它误差模型系数的基础〔3一4〕。所以依照加速度计的误差模型方程，通过一定的试验方案，在分度头上对加速度计精确地标定其零位偏置和标度因子显得尤为重要。

　　以往标定加速度计时，对测试设备本身的角位置误差没有考虑[5一司，只是一味对测试设各的精度提出较高的要求，这有时在工艺上是难以实现的，也增加了实验的成本。本文论述了在重力场标定情况下通过全组合法辨识加速度计误差模型系数的方法。这种方法的目的是在辨识加速度计误差模型参数的同时，消除测试设备角位置误差对测试精度的影响，提高加速度计标度因子和零位偏置的标定精度。

　　1测试装置

　　如图1所示，整个测试系统由光栅分度头、加速度计、夹具、数字电压表等组成。光栅分度头的角位置分辨力为o一。

　　加速度计为门状态测试，即摆性轴始终处于水平状态并与光栅分度头转轴平行，输入轴与输出轴分别绕光栅分度头转轴在铅垂面内回转。当光栅分度头处于。位置时，加速度计输入轴和输出轴分别处于水平和铅垂状态。在忽略摆性轴的安装误差后，可以认为摆性轴与当地重力加速度方向正交，即气，0o当光栅分度头旋转至某个角位置时，加速度计输入轴与水平面的夹角为氏，这时输入轴与输出轴的比力分别为:

　　式中，a:、ao、aP为输入轴、输出轴、摆性轴的加速度分量。

　　2测试步骤原理

　　将每个角位置的误差作为未知量，通过位置全组合方法，分离出这些未知量，相当于提高了角位置精度，从而减小了误差，提高了测试精度。全组合测试方法的步骤如下:

　　l)分度头处于0o，调整夹具，使加速度计的输入轴处于水平状态，依次转动分度头至600、1200、1800、2400、3000位置，记录加速度计的输出Ul，、U12、…、U16，完成第一序列的测量。

　　2)分度头处于600位置，调整夹具，使加速度计的输入轴处于水平状态，依次转动分度头至1200、1800、2400、3000。0o位置，记录加速度计的输出，完成第二序列的测量。

　　3)分度头分别从1200、1800、2400、3000开始，按照上述步骤，共完成6个序列的测量。

　　以上就是全组合测试方法，共得到36个测试数据。下面说明如何通过全组合测试法解算加速度计误差模型方程参数，并消除加速度计安装的不水平度和分度头的角位置误差对辨识精度的影响.在理想的门状态测试时，加速度计的输出U为: