- •Учебное пособие
- •150400 –Технологические машины и оборудование
- •Введение
- •1. Стандартизация показателей точности и других характеристик дус как самостоятельных приборов
- •2. Использование микромеханических гироскопов и акселерометров в прикладных задачах
- •2. Структуры устройств и алгоритмы преобразования в микромеханических датчиках
- •2.1. Структуры устройств преобразования и традиционные методы определения характеристик данных испытаний
- •2.2.. Алгоритмы преобразований для определения параметров детерминированных составляющих процессов
- •2.3. Алгоритмы преобразований для определения параметров недетерминированных составляющих процессов
- •2.4. Вариация Аллана как алгоритм одноканальной обработки данных
- •2.5. Общий подход к построению многоцелевых алгоритмов одноканальных преобразований
- •3. Определение параметров микромеханических приборов при испытаниях
- •3.1. Выработка и использование поправок на смещение нуля
- •3.2. Определение статической градуировочной характеристики
- •3.3. Определение порога чувствительности
- •3.4. Динамические погрешности при изменении угловой скорости
- •3.5. Дополнительные погрешности от перекоса осей
- •3.6. Динамическое воздействие перегрузок
- •3.7. Задачи и методы системно-ориентированной обработки результатов испытаний дус
- •3.8. Введение поправок на смещение нуля и анализ эффективности
- •4. Стендовое оборудование для испытаний микромеханических приборов
- •4.1. Определяемые характеристики и испытательные стенды
- •4.2. Роторные стенды
- •4.3. Вибростенды
- •4.4. Ударные стенды
- •4.5. Малогабаритные упрощенные стенды для исследовательских испытаний
- •4.6. Испытания на совместные воздействия
- •18. Новые методы испытаний
- •4.7. Анализ паспортных характеристик гироскопических дус
- •4.8. Вопросы обеспечения испытаний стендовым оборудованием
- •Приложение 1 . Классификация испытаний (по гост 16504-81)
- •Приложение 2
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Классификация
- •3.3. Основные пераметры и характеристики
- •3.3.1. Метрологические характеристики ммг
- •3.3.1.1. Метрологические характеристики ммг
- •3.3.1.5. Градуировочная характеристика ммг
- •3.3.1.6. Номинальная градуировочная характеристика типа
- •3.3.1.7.Диапазон допускаемых относительных отклонений градуировочной характеристики от номинальной
- •3.3.1.8. Градуировочная характеристика экземпляра ммг
- •3.3.1.9. Коэффициент преобразования (масштабный коэффициент)
- •3.3.1.10.Точность ммг
- •3.3.1.11.Погрешность ммг
- •3.3.1.24. Коэффициенты влияния поперечных составляющих угловой скорости
- •3.3.1.26. Характеристики ммг для расчета динамической погрешности
- •4.3. Требования к электрическим параметрам
- •4.4. Требования к стойкости и внешним воздействующим факторам
- •4.5. Требования к надежности
- •4.6. Требования к маркировке
- •4.7. Требования к упаковке
- •6.3.Приемосдаточные испытания
- •6.3. Периодические испытания
- •7.2. Контроль конструктивных требований
- •7.3. Контроль и измерения электрических параметров
- •7.4. Контроль стойкости к внешним воздействующим факторам
- •7.5. Контроль надежности и испытания на надежность
- •7.10. Контроль и определение по результатам испытаний метрологических характеристик
- •7.10.1. Контроль диапазона измерения угловой скорости (п. 3.3.1.3) и диапазона входного сигнала (п.3.3.1.4)
- •7.10.3. Определение смещения нуля (п.3.3.1.15)
- •7.10.4. Определение параметров дрейфа выходного сигнала
- •7.10.5. Определение порога чувствительности (п. 3.3.1.20)
- •7.10.6. Определение коэффициентов влияния поперечных составляющих угловой скорости (п. 3.3.1.24)
- •7.10.7. Определение характеристик для расчета динамической погрешности (п. 3.3.1.26) и коэффициентов аппроксимации передаточной функции по погрешности (п. 3.3.1.27)
7.3. Контроль и измерения электрических параметров
Измерению и контролю подлежат следующие физические величины:
- напряжения, постоянные и переменные (амплитуды синфазных и квадратурных составляющих);
- токи, в том числе токи утечки;
- сопротивления, в том числе сопротивления изоляции;
- емкости, в том числе изменения емкостей датчиков углового положения.
Перечень конкретных электрических параметров, подлежащих измерению, должен быть в ТУ на конкретные типы ММГ.
7.4. Контроль стойкости к внешним воздействующим факторам
ММГ подвергаются испытаниям только на следующие механические и термические воздействия:
- линейные вибрации определенных частот и амплитуд виброперемещений или виброускорений по одной или трем осям, значения частот и амплитуд, а также интервалы времени выдерживания вибрационных режимов устанавливаются в ТУ на определенный тип ММГ и в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.305-97;
- удары определенных пиковых значений ускорений и длительностей, которые устанавливаются в ТУ на определенный тип ММГ и в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.305-97;
- изменения температуры (длительное, на определенных уровнях и термоциклирование) устанавливаются в ТУ на определенный тип ММГ и в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.305-97;
- задание магнитных полей устанавливаются в ТУ на определенный тип ММГ.
В соответствии с ТУ на конкретные типы ММГ контролируется возвращение работоспособности при прекращении воздействий.
7.5. Контроль надежности и испытания на надежность
Контроль надежности ММГ осуществляется в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.414-97 с целью подтверждения требований по надежности путем проведения нормальных (длительных) и ускоренных форсированных испытаний. Образцы ММГ подвергаются следующим испытаниям:
- на безотказность по отношению к внезапным отказам с определением функции распределения времени до отказа и интенсивности отказов;
- на долговечность с определением функции распределения времени достижения предельного состояния;
- на сохраняемость с определением функции распределения.
По всем пунктам регламентируются условия проведения испытаний и режимы, продолжительность испытаний, порядок контроля параметров – критериев годности, алгоритмы обработки данных испытаний, представление окончательных результатов испытаний.
7.6. Контроль маркировки
Контроль маркировки ММГ осуществляется в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.414-97 с целью подтверждения требований по содержанию, разборчивости, прочности, стойкости маркировки, сохранения разборчивости и прочности при транспортировании, хранении и эксплуатации.
7.7. Контроль упаковки
Контроль упаковки ММГ осуществляется в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.414-97 и ТУ регламентирует вид контроля упаковки (контроль габаритных размеров тары, прочность тары, ее амортизирующие свойства, стойкость по отношению к внешним факторам), представление окончательных результатов испытаний.
7.8. Контроль безопасности и охраны окружающей среды
Ввиду малости габаритных размеров, малости потребляемой мощности и низких уровней напряжений, испытания на безопасность и экологичность для ММГ не предусматриваются.
7.9. Контроль составных частей, комплектующих изделий и материалов
В соответствии с ТУ в процессе производства чувствительных элементов ММГ осуществляется контроль чистоты и однородности пластин кремния, правильности и точности выполнения операций нанесения слоев материала по маскам, операций травления и очистки поверхностей. Эля элементов электронных схем преобразования сигналов регламентируют и предъявляют высокие требования к обеспечению коэффициентов усиления, стабильности параметров (сопротивлений и емкостей) и к низкому уровню внутренних шумов микросхем.