眾所周知，加速度計(jì)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在這些應(yīng)用中，通常需要基于車輛坐標(biāo)系來測量加速度數(shù)據(jù)，這就要求加速度傳感器的各個(gè)傳感軸的方向與車輛坐標(biāo)系保持一致。

      但由于安裝工藝的影響，在設(shè)備安裝過程中，加速度傳感器的傳感軸方向往往與理想的傳感裝置存在一定的偏差，因此需要對這種安裝誤差進(jìn)行標(biāo)定。那么錯(cuò)誤是如何產(chǎn)生的呢？如何校準(zhǔn)加速度計(jì)傳感器？

      一、安裝錯(cuò)誤的基礎(chǔ)與分析

      在安裝基于三軸加速度傳感器的車輛狀態(tài)測量裝置時(shí)，最理想的安裝狀態(tài)是使三軸加速度傳感器的三個(gè)傳感軸與車輛坐標(biāo)系的三個(gè)軸平行，被測和記錄數(shù)據(jù)最接近車輛真實(shí)行駛狀況。

      三軸加速度計(jì)傳感器的坐標(biāo)系在出廠時(shí)已經(jīng)標(biāo)定好，其三軸加速度計(jì)三個(gè)軸被認(rèn)為是相互正交的。實(shí)際安裝完成后，無法保證傳感器坐標(biāo)系的三個(gè)軸與車輛坐標(biāo)系的三個(gè)軸完全平行，兩個(gè)坐標(biāo)系之間的偏差定義為安裝誤差。

      另外，加速度傳感器對靈敏度的要求非常高。其實(shí)不管是什么類型的傳感器，靈敏度都是很重要的。靈敏度越高，測量系統(tǒng)的信噪比越大，系統(tǒng)越不容易受到靜電干擾和電磁場的影響。

      但是在長期使用的情況下， 傳感器的靈敏度會有一定的偏差。另外，這兩種情況也會產(chǎn)生誤差：加速度傳感器敏感芯的絕緣電阻降低，導(dǎo)致敏感芯的壓電系數(shù)衰減，非非環(huán)境下壓電材料的溫度響應(yīng)系數(shù)過大。 -室溫環(huán)境太大。這時(shí)，我們需要對加速度傳感器進(jìn)行標(biāo)定，以減小誤差。

      所以在知道誤差的形成后，我們有3種方法來對準(zhǔn)加速度傳感器。每種校準(zhǔn)方法都有其適用的范圍和原理，我們需要根據(jù)實(shí)際情況來決定采用何種方法。

      二、校準(zhǔn)方法

      1、重力場法

      對于零頻響應(yīng)加速度計(jì)，可以使用靜力重力場法進(jìn)行校準(zhǔn)。引力場法也是一種高精度的絕對標(biāo)定方法。

      待校準(zhǔn)的傳感器安裝在工作臺上，工作臺可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)，傳感器的敏感軸也隨之旋轉(zhuǎn)。使用此方法時(shí)應(yīng)注意：

      就其原理而言，該方法屬于靜態(tài)絕對校準(zhǔn)，僅適用于 加速度計(jì)傳感器 （如伺服式、壓阻式、應(yīng)變式、張力絲等）頻率響應(yīng)為零。

設(shè)備必須具有良好的隔振基礎(chǔ)，旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)嚴(yán)格處于水平位置，否則會影響精度。

      2、轉(zhuǎn)盤重力場校準(zhǔn)方法

      零頻校準(zhǔn)是一種靜態(tài)校準(zhǔn)。對零頻標(biāo)定裝置要做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，即工作臺在一定頻率下以恒定速度旋轉(zhuǎn)，形成低頻重力場標(biāo)定平臺。當(dāng)工作臺旋轉(zhuǎn)時(shí)，加速度傳感器的敏感元件會受到-1~1g加速度的影響，并且可以記錄加速度傳感器在不同頻率下的輸出值和動態(tài)靈敏度。此方法僅適用于低頻加速度計(jì)。

      3、比較方法

      比較法是傳感器標(biāo)定中最常用的方法。原理簡單，操作方便。兩個(gè)加速度計(jì)背靠背安裝（或安裝在剛性支架上），其中一個(gè)是特定的參考標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)，其靈敏度和所有技術(shù)特性都是已知的。另一個(gè)是要校準(zhǔn)的傳感器，以相同的加速度為它們提供能量。

      相同的原理適用于校準(zhǔn)速度和位移傳感器。

      標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)——標(biāo)準(zhǔn)傳感器是比較和校準(zhǔn)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。它的好壞對標(biāo)定結(jié)果有非常重要的影響。因此，需要對標(biāo)準(zhǔn)傳感器做出一定的要求或規(guī)定。我國頒布了標(biāo)準(zhǔn)的壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程。從其在比較法中作為傳遞值的振動參考作用來看，應(yīng)滿足以下要求：

        ?靈敏度高，采用激光法或倒數(shù)法校準(zhǔn)，校準(zhǔn)精度優(yōu)于0.5%。

        ?靈敏度應(yīng)具有長期穩(wěn)定性，即在檢驗(yàn)期間應(yīng)無明顯變化，且應(yīng)高于1倍標(biāo)定精度。

        ?橫向靈敏度比不大于3%，線性度更高。

        ?非振動環(huán)境靈敏度要低，如溫度響應(yīng)、磁靈敏度、基板應(yīng)變靈敏度、瞬態(tài)溫度靈敏度等應(yīng)盡可能低。

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