[发明专利]一种用于脉冲力校准的传感器等效惯性力修正方法

权利要求书

1.一种用于脉冲力校准的传感器等效惯性力修正方法，其特征在于：在被校力传感器安装基座上加装加速度计进行力传感器振动测量，得到被校力传感器振动加速度a_b；基于撞击质量块加速度a、被校力传感器振动加速度a_b以及被校力传感器电信号输出U三条信号曲线，三条信号曲线分别为撞击质量块脉冲加速度a曲线、被校力传感器振动加速度a_b曲线、被校力传感器电信号输出U曲线；在撞击质量块质量M、加速度a、被校力传感器电信号输出U、被校力传感器安装附件质量m、被校力传感器振动加速度a_b已知的情况下，通过标准脉冲力测量模型以及标准脉冲力测量广义线性拟合数学模型，实现线性系数1/S_d、被校力传感器等效质量m_e的测量，且实现被校力传感器等效质量和安装附件质量引入的惯性力(m_e+m)a_b修正，并通过线性系数1/S_d实现校准结果灵敏度的计算分析，提高标准脉冲力测量的准确度；

所述的标准脉冲力测量模型为，

f＝M(a+g)+(m+m_e)(a_b+g)

其中：M为撞击质量块的质量，是试验前测量的已知量；m_e为被校力传感器等效质量，是待求量；m为安装附件质量，是试验前测量的已知量；a为撞击质量块加速度，由激光干涉仪或加速度计测量得到的已知量；a_b为被校力传感器振动加速度，由加装在基座上的加速度计测量得到的已知量；g为重力加速度，为已知常量，脉冲力校准中力传感器轴线及撞击方向为竖直方向时需要考虑重力加速度g；

所述的标准脉冲力测量广义线性拟合数学模型为，

F＝Ma＝U/S_d-(m+m_e)a_b-f₀

其中：F为撞击质量块惯性力，由于撞击质量块质量M是试验前测量的已知量，撞击质量块加速度a是由激光干涉仪或加速度计测量得到的已知量，故撞击质量块惯性力F是已知量；U为被校力传感器电信号输出，是已知量；S_d为被校力传感器灵敏度，是未知量；m_e为被校力传感器等效质量，是待求量；m为安装附件质量，是试验前测量的已知量；a_b为被校力传感器振动加速度，是由加装在基座上的加速度计测量得到的已知量；f₀为各个环节引入的直流量，是未知量。

2.如权利要求1所述的一种用于脉冲力校准的传感器等效惯性力修正方法，其特征在于：所述的标准脉冲力测量广义线性拟合数学模型所使用的数据包括整个脉冲波形以及脉冲下降沿之后的持续0～3个脉冲宽度的数据，但不包括脉冲上升沿之前的初始平台数据；所使用的数据包括撞击质量块脉冲加速度a波形拟合数据、被校力传感器振动加速度a_b波形拟合数据、被校力传感器电信号输出U波形拟合数据。

3.如权利要求2所述的一种用于脉冲力校准的传感器等效惯性力修正方法，其特征在于：采用拟合后的整个脉冲波形的全部数据进行灵敏度计算，无需单独计算脉冲峰值，避免由于质量块下落的导向摩擦带来的脉冲波形初始值不准对被校力传感器灵敏度计算准确性的影响。