一种改进的用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置的制作方法

1.本发明属于测量领域，具体涉及一种改进的用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置。


背景技术：

2.角速度输入信号频率不同时，陀螺的频率响应特性也不同。当输入信号频率远高于陀螺响应带宽时，陀螺几乎不响应，陀螺读数几乎为零；当输入信号频率在陀螺响应带宽内及陀螺响应带宽附近时，陀螺的读数与真实输入角速度之间也存在差异。
3.陀螺对输入角速度信号的响应特性直接关系到陀螺的测量精度。可以采用角振动台测量陀螺频率响应特性。陀螺带宽一般达到几百hz，高性能的陀螺带宽能够达到上千hz，输入的角振动信号频率范围至少需要达到陀螺带宽频率，最好需要达到陀螺带宽频率的3倍，才能完整地测量陀螺的频率响应特性。角振动台频率范围有限，大多只能达到几十hz，采用角振动台只能测得很小频率范围的陀螺频率特性。
4.专利zl201610969710.4公布了一种用于陀螺频率特性的角振动发生装置及陀螺频率特性测量方法，可以使用角振动发生装置将线振动转化为角振动，实现2000hz以上频率范围的陀螺频率特性测量。但是角振动发生装置由于不平衡的影响，会带来难以测量与计算的附加角振动，从而降低测量精度。


技术实现要素：

5.要解决的技术问题：
6.为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种改进的用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置，在较宽的频率范围内产生角振动，降低乃至消除由于不平衡带来的附加角振动，提升测量精度。
7.本发明的技术方案是：一种改进的用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置，包括结构柔性体，其特征在于：在结构柔性体的中心位置设置有线振动台的机械安装接口1-1，其两端分别设置有被测陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3，所述被测陀螺的安装接口1-2用于安装被测陀螺1-5，配重安装接口1-3用于安装配重1-4，通过配重消除角振动发生装置因不平衡带来的附加角振动，进而提升陀螺频率特性测量精度。
8.本发明的进一步技术方案是：所述被测陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3对称设置，对称中心位于线振动台的机械安装接口1-1的中心处；线振动台的机械安装接口1-1中心与线振动台安装中心重合。
9.本发明的进一步技术方案是：所述被测陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3的对称形式包括镜面对称和旋转对称。
10.本发明的进一步技术方案是：所述配重1-4与被测陀螺1-5质量相同。
11.本发明的进一步技术方案是：所述结构柔性体上设置有多组被测陀螺的安装接口1-2，能够实现多个陀螺频率特性测量。
12.本发明的进一步技术方案是：所述配重1-4采用与被测陀螺1-5相同型号陀螺作为配重，其中一个陀螺安装在被测陀螺的安装接口1-2，另一个陀螺安装在配重安装接口1-3。将两个陀螺互为配重，实现成对测量。
13.有益效果
14.本发明的有益效果在于：本发明提出的角振动发生装置，由于结构柔性的存在，线振动条件下，结构不仅有线振动响应(例如位移、速度、加速度)，还有角振动响应(例如角位移、角速度、角加速度)。角振动发生装置具有对称性，利用结构柔性，将线振动转换为角振动。通过线振动台，给角振动发生装置施加线振动，角振动发生装置的被测陀螺安装接口1-2将产生角振动。由于角振动发生装置具有对称性，能够降低乃至消除由于不平衡带来的附加角振动，提高陀螺频率特性测量的精度。
附图说明
15.图1角振动发生装置的示意图；
16.图2具有多组陀螺安装接口的角振动发生装置；
17.图3角振动发生装置安装成对陀螺；
18.附图标记说明：1-1为线振动台的机械安装接口，1-2为被测陀螺的安装接口，1-3为配重安装接口，1-4为配重，1-5为被测陀螺；2-1为第一配重，2-2为第一被测陀螺,2-3为第二配重，2-4为第二被测陀螺；3-1和3-2是同型号的两个陀螺。
具体实施方式
19.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.如附图1所示，本发明一种用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置，具有线振动台的机械安装接口1-1、被测陀螺的安装接口1-2、配重安装接口1-3。由于结构柔性的存在，线振动条件下，结构不仅有线振动响应(例如位移、速度、加速度)，还有角振动响应(例如角位移、角速度、角加速度)。角振动发生装置利用结构柔性将线振动转换为角振动。通过线振动台，给角振动发生装置施加线振动，角振动发生装置的被测陀螺安装接口1-2将产生角振动。
22.角振动发生装置具有质量分布对称性：被测陀螺的安装接口1-2与配重安装接口1-3具有对称性，对称中心位于线振动台安装接口1-1的中心，对称形式可以多种多样，例如：镜面对称、旋转对称；角振动装置的结构形状具有与对称性，与陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3的对称性保持一致；线振动台的安装接口1-1中心与线振动台安装中心重合；配重1-4具有与被测陀螺1-5相同的质量。由于质量分布对称，角振动装置可以降低乃至消除不平衡带来的附加角振动。
23.所述被测陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3的对称形式为旋转对称，将被测陀螺的安装接口设计为多组，如附图2所示，每组安装一个陀螺，从而可以实现多个陀螺频率特性测量。
24.角振动发生装置可以成对使用相同型号陀螺作为配重，如附图3所示，3-1和3-2是同型号的两个陀螺。两个陀螺互为配重，可以实现成对测量。
25.本发明的角振动发生装置和陀螺频率特性测量方法具体实施例如下：
26.如附图1所示，一种用于陀螺频率特性测量的角振动发生装置，结构柔性体为条形结构，其上设置有线振动台的安装接口1-1，被测陀螺的安装接口1-2，配重安装接口1-3，配重1-4，被测陀螺1-5。被测陀螺的安装接口1-2和配重安装接口1-3的对称形式为镜面对称，被测陀螺1-5和配重1-4对称安装于各自接口上。
27.如附图2所示，一种具有多组被测陀螺的安装接口的角振动发生装置，结构柔性体为旋转对称的花瓣结构，其上沿周向设置有第一配重2-1，第一被测陀螺2-2,第二配重2-3，第二被测陀螺2-4；第一配重和第一被测陀螺质量相等，第二配重和第二被测陀螺质量相等。
28.如附图3所示，角振动发生装置安装成对陀螺。其中3-1和3-2是同型号的两个陀螺。两个陀螺互为配重，可以实现成对测量。
29.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。