专利汇可以提供一种宽频三轴角加速度测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种宽频三轴 角 加速 度测量方法,通过对四个或者三个三轴线 加速度计 进行合理布局,通过推导测量方法,用来在较宽频段上对三轴角振动进行测试,同时设计 频率 较高的底座,使其能够在较宽频段内实现对三轴 角加速度 的测量,本 发明 提高了三轴角振动测量装置的频带宽度,具有成本低、拓宽 频率范围 的特点。,下面是一种宽频三轴角加速度测量方法专利的具体信息内容。
1.一种宽频三轴角加速度测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、建立固连系OXYZ,在角加速度测量位置固连系OXYZ中取四个线加速度计测点A、B、C、D,A点位于固连系OXYZ的原点,测点B、C、D分别位于轴X、Y、Z上,与测点A距离为r,根据点的加速度合成公式,有:
其中,aAX表示A点沿X方向的加速度,通过线加速度计进行测量,εX、εY、εZ分别为沿坐标系三个方向的角加速度分量,对公式(1)、(2)、(3)进行化简,可得:
aBY=aAY+εZr+ωXωYr (5)
aBZ=aAZ-εYr+ωXωZr (6)
aCX=aAX-εZr+ωXωYr (7)
aCZ=aAZ+εXr+ωYωZr (9)
aDX=aAX+εYr+ωXωZr (10)
aDY=aAY-εXr +ωYωZr (11)
观察公式(4)-(12),可以得到三轴角加速度的测量公式为:
由于aAX、aAY、aAZ、aBX、aBY、aBZ、aCX、aCY、aCZ、aDX、aDY、aDZ均可由线加速度计进行测量,因此,按公式(13)关系,可以利用四只三轴线加速度计组合,测量三轴角加速度;
步骤二、将四个线加速度计安装在高频角加速度计底座上,按步骤一中所述的固连系OXYZ的四个位置三个方向布置,该底座第一阶模态频率在6000Hz以上,按照加速度传感器设计中使用第一阶模态频率1/3至1/2的惯例,频带宽度达到2000Hz以上;然后将角加速度计安装在需要测量角加速度的位置,根据公式(13)得到三轴角加速度;
步骤三、高频角振动振幅较小,针对小振幅的微振动情况,有
εX,εY,εZ □ωX,ωY,ωZ
(14)
ωX,ωY,ωZ□1
由公式(4)-(12)及公式(14),可以得到微振动情况下的三轴角加速度测量公式为:
公式(15)给出了一种在微振动情况下,利用三只三轴线加速度计测量三轴角加速度
的方法:
微振动情况下,将三只线加速度计安装在高频角加速度计底座表面上,分别按直角位置布置,该底座第一阶模态频率在6000Hz以上,按照加速度传感器设计中使用第一阶模态频率1/3至1/2的惯例,测量频带宽度达到2000Hz以上,然后将角加速度计安装在需要测量角加速度的位置,根据公式(15)得到微振动情况下三轴角加速度。
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