基于Hopkinson桿的高g值沖擊傳感器校準

4 實(shí)驗數據及結果處理
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。試驗結果如表1所示。

使用2225型沖擊傳感器和IM133電荷放大器做試驗得圖2~圖5的曲線(xiàn)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)際試驗獲得的沖擊過(guò)程中激光多普勒干涉信號，選擇多普勒信號的開(kāi)始點(diǎn)，去掉開(kāi)始部分的不正常信號。該沖擊校準裝置中，濾波截止頻率= 54 kHz，激光波長(cháng)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(guò)程中的激光多普勒干涉信號經(jīng)計算，可得到?jīng)_擊速度曲線(xiàn)，由式(3)獲得圖3所示的沖擊速度波形曲線(xiàn)，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(xiàn)，其峰值加速度g=4 497．533 7 m/s2，脈寬T=185μs，圖5為沖擊過(guò)程中加速度傳感器輸出波形曲線(xiàn)，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桿是校準高g值加速度傳感器很好的實(shí)驗裝置，通過(guò)差動(dòng)式激光多普勒測速儀，可以對沖擊傳感器在高g值段進(jìn)行靈敏度校準實(shí)驗。 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(chǎng)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 結論
本文所使用的沖擊加速度校準方法，是目前原理最完善、最可靠的激光多普勒沖擊校準方法，實(shí)現了絕對復現沖擊加速度量值，采用光柵差動(dòng)式激光干涉儀，實(shí)現沖擊加速度的精確測量。為高g值加速度傳感器的反復使用提供一種比較準確的參考標準。