XX型炮彈的三軸加速度測試研究

3 傳感器靈敏度校準
3．1 校準原理與過(guò)程
被校加速度計粘接在校準桿尾部，如圖2所示。由壓縮空氣發(fā)射一圓柱狀子彈，產(chǎn)生沖擊加速度，同時(shí)作用于光柵和被校加速度傳感器，所測得的信號經(jīng)信號適調儀后被數字示波器采集記錄。差動(dòng)激光干涉儀產(chǎn)生具有多普勒效應的調頻信號，該信號被數字示波器采集記錄，最后解調其頻率。

取1號傳感器靈敏度為Sa=0．69μV／g進(jìn)行試驗，當子彈打擊速度為4．962 2m/s時(shí)，在桿中產(chǎn)生應力波，在距激勵端面幾倍棒直徑遠處，應力波的波振面變成平面波。雖然縱向應力也會(huì )影響橫向應變，但這種橫向運動(dòng)很微小，所以實(shí)驗中只需測定縱向加速度量來(lái)校準其靈敏度。實(shí)驗過(guò)程中差動(dòng)激光干涉儀記錄的多普勒波形如圖3a所示。

3．2 校準的數據處理
圖3a中采樣頻率為100 MHz。通過(guò)實(shí)驗數據處理求其加速度。沖擊速度為：

式中，λ為激光波長(cháng)，△fi為多普勒數據頻率序列。

式中，ωi為數字角頻率序列，△t為間隔的時(shí)間。

式中，p，q分別為二衍射光波的衍射級數，d為光柵柵距。由于加速度是速度的微分，即可得加速度為4 267．8 g，如圖3b所示。圖3c為壓阻式傳感器加速度計所采集的信號，經(jīng)實(shí)驗數據處理分析得所測加速度為4417．8g。