标度因数非线性度是衡量石英挠性加速度计线性测量精度的核心指标,直接决定输入加速度与输出信号的匹配度。若指标超标,会导致测量偏差及惯性解算累积误差,影响导航定位与姿态控制精度,尤其在大过载、宽量程工况下误差会放大。开展专项测试可精准校验器件全量程线性特性,把控产品质量,是保障其工程应用可靠性的重要环节,下文将介绍我司(湖南天羿领航科技有限公司)自主研制的全数字闭环石英挠性加速度计产品、非线性度测试过程、测试数据及测试结果。
一、测试产品介绍
全数字输出石英挠性加速度传感器系列,是在传统石英挠性加速度传感器基础上增加CV转换、伺服闭环控制、模数转换电路等电路,将原有的加速度信号转换成方便接收处理的数字信号。结构可原位替换。产品具备全数字输出、全数字闭环、内置温补、高精度、低功耗、体积小、军工品质、全国产化等核心特点;产品适配应用场景广泛,可满足卫星、巡飞弹、战略导弹等高端领域的高精度惯性测量与导航需求。
二、测试过程
本次测试产品为全数字闭环石英挠性加速度计小表头2只、大表头1只,共三只石英加速度计,量程±60g,进行标度因数非线性专项测试,核心目的是验证该加速度计在全量程范围内,输出信号与输入加速度的线性对应关系,为其在大过载、高精度应用场景下的可靠性提供数据支撑。测试系统由高精度离心机、低噪声线性电源、测试电脑及专用测试软件组成,测试参照《GJB1037A-2004》精密离心机测试方法。测试过程中,采用多点标定法,在±60g全量程范围内,均匀选取52个测试点(含零点、正负半量程、满量程),每个测试点保持输入加速度稳定30s,同步1kHz采样率采集加速度计输出信号值,每次以测试数据的平均值作为该点的有效输出值。
三、测试数据
四、 测试结果
被测产品序号 | 标度因数非线性 |
石英加速度计小表(2026010005) | 20.8ppm |
石英加速度计小表(2026010004) | 3.1ppm |
石英加速度计大表(2026025004) | 29.7ppm |
本次三只全数字闭环石英挠性加速度计的标度因数非线性测试结果显示,最优指标达 3.1ppm,线性性能表现优异。该产品在 ±60g 大量程范围内可实现高精度加速度测量,能够满足高机动、大过载等场景的应用需求,为后续整机装配、系统调试及实际应用提供了可靠的测试数据支撑。
