[发明专利]超高精度倾斜测试平台

说明书

本发明公开了一种超高精度倾斜测试平台，涉及地学仪器的倾斜测试技术。本平台包括本平台包括PC控制器、第1光栅尺测量机构、第2光栅尺测量机构、第1底座、第2底座、第1力平衡装置、第2力平衡装置、第3光栅尺测量机构、直线电机驱动机构、平台面板、定位基座和第3力平衡装置；PC控制器分别与直线电机驱动机构、第1光栅尺测量机构、第2光栅尺测量机构、第1底座和第3光栅尺测量机构连接，PC控制器采集第1光栅尺测量机构、第2光栅尺测量机构和第3光栅尺测量机构的探针位移信号，同时PC控制器控制直线电机驱动机构、第1底座、第2底座的步进电机运动。本发明适用于倾斜平台测试，完成仪器的检测和校准工作。

技术领域

本发明涉及地学仪器的倾斜测试技术，尤其涉及一种超高精度倾斜测试平台。

背景技术

在地球物理观测仪器领域，地倾斜仪可以是1个方向（1维）或2个方向（2维）同时测量。根据现有标准，每个方向的指标是最大误差0.003角秒，量程2角秒，鉴别力0.0002角秒。用现有的倾斜平台测试技术很难溯源，不能很好完成仪器的检测和校准工作。

在定位基座表面放置的倾斜仪器测量的是地壳表面的倾斜位移、速度、加速度的响应；当倾斜仪器放置在倾斜平台上，而倾斜平台又放置在定位基座表面上时，倾斜仪器测量的是地壳表面的倾斜角位移、速度、加速度加上倾斜平台提供的倾斜角位移、速度、加速度的综合响应。当平台面与定位基座表面相对静止时倾斜平台提供的倾斜角位移、速度、加速度均为0，仪器输出就是地壳表面的响应曲线。采用时分工作时，即一段时间倾斜平台保持静止，一段时间倾斜平台工作，仪器输出曲线含有仪器测量地壳与平台标准角位移给出的两种信息。如能准确得到倾斜平台相对于定位基座表面相对位置关系，给出能溯源的标准角位移，倾斜仪器测量该标准角位移就能得到误差（或负改正数）与不确定度，因此在测量过程中需要实时测量定位基座表面与倾斜平台表面的高度变化，即用三个独立的超高精度nm量级的光栅尺实时测量倾斜平台的变化。

研制新型的地倾斜仪测试平台有助于符合标准要求的溯源，对被测倾斜仪进行实验室的鉴别力、静态与动态测试，提供被测仪器的改正数和标准不确定度。有利于地震行业统一地倾斜仪器的校准、出厂检测、运行检测的技术规程，保证测试数据的可信度，使被测仪器的实际测量数据成为有用的历史资料而被保存。

倾斜平台在X方向上能完整测试数据，包括鉴别力、量程、非线性、重复性、溯源、标准偏差等内容。这时仅需X方向的倾斜抬升、给出角度信号即可，称为一维倾斜平台。如测试平台具有在Y方向倾斜抬升时，测试方向X的测量状态保持不变的性能，则称为1.5维倾斜平台。如Y方向能达到如X方向上完整测试数据的能力，同时具有在Y（或X）方向倾斜抬升时，测试方向X（或Y）的测量状态保持不变的性能，则称为二维倾斜平台。

倾斜仪横向影响的定义是，倾斜仪Y轴（横向）在垂直方向倾斜时引起倾斜仪测量方向X轴（纵向）输出数据的变化称为倾斜仪的横向影响。为测试倾斜仪横向影响，要求是测试平台本身不产生横向影响，即在Y方向倾斜抬升时，测试方向X的测量状态保持不变的性能。所以横向影响的测试需用1.5维或2维倾斜平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高精度倾斜测试平台，以能方便溯源的微小地倾斜形变量的实验测试设备，用于现有与新研究的地倾斜仪器微小形变量的校准与实验测试。

本发明的目的是这样实现的：

本平台包括PC控制器、第1光栅尺测量机构、第2光栅尺测量机构、第1底座、第2底座、第1力平衡装置、第2力平衡装置、第3光栅尺测量机构、直线电机驱动机构、平台面板、定位基座和第3力平衡装置；

其位置和连接关系是：

在平台面板的左侧下方设置有第1底座和第2底座，在平台面板的下方右侧中间位置设置有直线电机驱动机构，第1底座、第2底座和直线电机驱动机构都设置在定位基座上；