测量微小量级冲击加速度的传感器溯源方法研究
2020-08-04张毅文
计测技术 2020年3期
关键词:振动
张毅文
(中国空空导弹研究院,河南洛阳471000)
0 引言
空空导弹在全寿命周期内的运输、装卸、挂飞、发射、着陆等阶段经受机械冲击的作用,例如,着陆时垂向加速度量值在15 m/s2左右,持续时间为30~50 ms;发射时加速度变化范围为15~150 m/s2,一般在30 m/s2左右。为了充分验证导弹寿命周期内的力学冲击效应对产品的结构应力、强度以及绝缘等电性能的影响,需配套冲击加速度传感器对此类冲击试验过程中产品各部位的冲击加速度量值进行监测。但参照国家计量检定系统表JJG 2072-2016《冲击加速度计量器具》,空空导弹着陆、发射时的冲击试验量级低于国家和国防的冲击加速度量传范围,采用冲击校准无法满足试验监测用传感器的量值溯源要求。而依据国家计量检定系统表JJG 2054-2015《振动计量器具》,采用振动校准进行溯源,又无法确定使用振动灵敏度幅值设定传感器参数,也无法将其应用在冲击信号的实际测量误差上。因此,本文基于产品量值溯源的需求,针对产品试验的实际情况及军工试验标准要求,研究用于监测微小量级冲击加速度传感器的溯源链,以及确定其实际测量误差的方法,从而解决产品研制过程中微小冲击加速度量值无法溯源的问题。
1 加速度传感器
1.1 加速度传感器特性
加速度传感器具有有限的工作范围,其灵敏度的幅值随频率和加速度的变化不断地变化。
1)传感器灵敏度随频率变化
灵敏度随频率的变化表现为:传感器具有一定的工作频率范围,当传感器工作频率超出一定范围后,随着频率的增加,灵敏度幅值呈非线性急剧增加,不同频率点灵敏度幅值的最大误差可能达到20%甚至更高。……
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