[发明专利]一种测量加速度计模型参数磁矢量灵敏度的装置及方法有效
申请号: | 202110652195.8 | 申请日: | 2021-06-11 |
公开(公告)号: | CN113466492B | 公开(公告)日: | 2022-07-19 |
发明(设计)人: | 张梦琪;刘金全;涂良成 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G01P21/00 | 分类号: | G01P21/00 |
代理公司: | 武汉华之喻知识产权代理有限公司 42267 | 代理人: | 廖盈春;曹葆青 |
地址: | 430074 *** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 测量 加速度计 模型 参数 矢量 灵敏度 装置 方法 | ||
1.一种基于测量装置实现测量加速度计模型参数磁矢量灵敏度的方法,其特征在于,
所述测量装置包括固定连接的加速度产生模块和磁场发生模块,所述加速度产生模块用于给加速度计提供可变且可定量的加速度输入;所述磁场发生模块用于给加速度计提供可变且稳定的磁场环境;工作时,当使用所述加速度产生模块时,所述磁场发生模块有与之相同的位姿变化,从而使安装在磁场发生模块中的待测加速度计在输入加速度改变时所处的磁场环境不变;
所述方法包括下述步骤:
S1:通过磁场发生模块产生幅值为第一幅值且频率为第一频率的交变磁场,并采集加速度计的输出作为第一输出;
通过改变磁场的幅值大小,使所述磁场发生模块产生第二幅值且频率为第一频率的交变磁场,并采集加速度计的输出作为第二输出;
重复上述步骤M次并获得M组第一频率下不同幅值大小的交变磁场下的加速度计输出,M为大于等于2的整数;
S2:利用所述第一频率对相应输出进行正交解调处理,将解调后的数据进行低通滤波,并将低通滤波后的一倍频幅值作为加速度计输出,将测量装置对应的加速度输入带入到加速度计的输出模型中,与加速度计输出进行最小二乘拟合,获得该组输出对应的加速度计模型参数,再将各模型参数分别关于磁场幅值进行拟合,获得第一频率下加速度计模型参数各自的磁矢量灵敏度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2之后还包括:
S3:通过磁场发生模块产生幅值为第一幅值且频率为第二频率的交变磁场,并采集加速度计的输出作为第一输出;
通过改变磁场幅值使所述磁场发生模块产生第二幅值且频率为第二频率的交变磁场,并采集加速度计的输出作为第二输出;
重复上述步骤M次后获得M组第二频率下不同幅值的交变磁场下的加速度计输出,M为大于等于2的整数;
S4:利用步骤S3所用的第二频率对步骤S3中得到的相应输出进行正交解调处理,将解调后的数据进行低通滤波,并将低通滤波后的一倍频幅值按照测量装置对应的方法进行数据处理,获得该组输出对应的加速度计模型参数,再将各模型参数分别关于磁场幅值进行拟合,获得第二频率下加速度计模型参数各自的磁矢量灵敏度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,通过改变磁场频率并依次设置为第三频率、第四频率、第五频率……,重复步骤S3和步骤S4共N次后,获得加速度计模型参数在N组磁场频率下的磁矢量灵敏度,其中N为大于等于2的整数。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,第一频率设定为加速度计应用环境处交变磁场的频率,第一幅值设定为大于零的较小幅值,第M幅值设定为加速度计应用环境处磁场强度的幅值,第二幅值、第三幅值、……第M幅值依次逐步等间隔递增。
5.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在步骤S1之前还包括:将加速度计以敏感轴与输出轴平行于安装面,摆轴垂直于安装面并且敏感轴平行于磁场方向的方式设置。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,通过将加速度计绕摆轴旋转90°或将磁场方向旋转90°,实现加速度计敏感轴相对于磁场方向改变的设置。
7.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在步骤S1中,将加速度计倾斜至加速度计量程内的固定角度后再进行多位置静态测试。
8.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在步骤S1中,加速度计输出时的采样频率大于磁场频率。
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