基于Hopkinson桿的高g值沖擊傳感器校準(zhǔn)

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果處理
對ENDEVCO公司生產(chǎn)的2225，2225M5A型、PCB公司生產(chǎn)的356820型加速度傳感器進(jìn)行靈敏度測試試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

使用2225型沖擊傳感器和IM133電荷放大器做試驗(yàn)得圖2~圖5的曲線波形。被測傳感器經(jīng)電荷發(fā)生器歸一化處理，輸出刻度為1 mV／g。圖2為實(shí)際試驗(yàn)獲得的沖擊過程中激光多普勒干涉信號，選擇多普勒信號的開始點(diǎn)，去掉開始部分的不正常信號。該沖擊校準(zhǔn)裝置中，濾波截止頻率= 54 kHz，激光波長K=0．632 99 μm；激光干涉中使用二級衍射條紋，p=2；q=-2；光柵柵距d=1／150 mm。沖擊過程中的激光多普勒干涉信號經(jīng)計(jì)算，可得到?jīng)_擊速度曲線，由式(3)獲得圖3所示的沖擊速度波形曲線，最大速度v=5．33 m／s；由式(4)獲得圖4所示沖擊加速度波形曲線，其峰值加速度g=4 497．533 7 m/s2，脈寬T=185μs，圖5為沖擊過程中加速度傳感器輸出波形曲線，截取有用信號，從該圖可得其峰值VP=5．13 V，由式(6)可得被校加速度傳感器的沖擊校準(zhǔn)靈敏度Sch=1．14 mv／g。由式(8)可得被測加速度傳感器的平均靈敏度：Se=0．766 pc／g。

Hopkinson桿是校準(zhǔn)高g值加速度傳感器很好的實(shí)驗(yàn)裝置，通過差動式激光多普勒測速儀，可以對沖擊傳感器在高g值段進(jìn)行靈敏度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。 ENDEVCO的2225、2225M5A型沖擊傳感器的靈敏度吻合較好，與各沖擊傳感器出廠靈敏度相比，誤差小于0．1％,356820型傳感器是3軸向沖擊傳感器，X軸的誤差較小而另外兩個(gè)軸向靈敏度誤差偏大。

5 結(jié)論
本文所使用的沖擊加速度校準(zhǔn)方法，是目前原理最完善、最可靠的激光多普勒沖擊校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了絕對復(fù)現(xiàn)沖擊加速度量值，采用光柵差動式激光干涉儀，實(shí)現(xiàn)沖擊加速度的精確測量。為高g值加速度傳感器的反復(fù)使用提供一種比較準(zhǔn)確的參考標(biāo)準(zhǔn)。