1低速轉(zhuǎn)臺校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于角速率不大于2000°/s的低速轉(zhuǎn)臺(以下簡稱轉(zhuǎn)臺)的校準(zhǔn)。2引用文獻(xiàn)JJF1059—1999則量不確定度評定與表示JJF1114-200/光學(xué)、數(shù)顯分度臺校準(zhǔn)規(guī)范JJF1115-2004死電軸角編碼器校準(zhǔn)規(guī)范GJB1728-19g3/速率轉(zhuǎn)臺通用規(guī)范GJB1801/1993慣性技術(shù)測試設(shè)備主要性能試驗(yàn)方法使用本規(guī)范時(shí)，應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本3.1角速率angularvelocity單位時(shí)間內(nèi)的角位置變化量。即T----轉(zhuǎn)過定角間隔所用的時(shí)間轉(zhuǎn)臺給定幅值與測量解算得到的角運(yùn)動量幅值的相對誤差3.3相位誤差phasoerror.轉(zhuǎn)臺激勵信號相位角與測量解算得到的角運(yùn)動量相位角的差值。3.4軸線垂直度orthogonality轉(zhuǎn)臺是用于對慣性器件進(jìn)行姿態(tài)角位置、角速率和動態(tài)特性校準(zhǔn)的一種專用測量裝置，它可分為位置轉(zhuǎn)臺、速率轉(zhuǎn)臺、速率位置轉(zhuǎn)臺、仿真臺等。轉(zhuǎn)臺按臺體的結(jié)構(gòu)可分為臺面式轉(zhuǎn)臺和框架式轉(zhuǎn)臺；按旋轉(zhuǎn)軸數(shù)可分為：單軸、雙軸和多軸轉(zhuǎn)臺。轉(zhuǎn)臺的計(jì)量特性見表1。2序號計(jì)量特性名稱指標(biāo)備注1軸回轉(zhuǎn)誤差<20”2角速率角速率范圍角速率誤差定角間隔360°2×10定角間隔10°2×10~3定角間隔1°2×102定角間隔0.2°角速率平穩(wěn)性定角間隔360°2×10i定角間隔10°2×10~3定角間隔1°2×102定角間隔0.2°3角位置定位角位置定位范圍0°~360°角位置定位誤差≤≤30”角位置定位重復(fù)性≤20”角位置定位分辨力s≤30”4角運(yùn)動特性頻率范圍0.5Hz～100H幅值誤差相位誤差兩軸垂直度<30”6臺面端跳7臺面平面度注：以上指標(biāo)不是作為合格性判別，僅提供參考。6校準(zhǔn)條件6.1校準(zhǔn)環(huán)境條件6.1.1溫度：(23±5)℃6.1.2相對濕度：≤85%6.1.3周圍無強(qiáng)電磁場，無腐蝕性氣體或液體，無強(qiáng)振源。6.1.4供電電壓(380±38)V,(220±22)V。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備6.2.1速率測量系統(tǒng)由測角圓光柵、讀數(shù)頭、安裝芯軸、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基，細(xì)分電路和數(shù)據(jù)采集卡等組成。角速率測量范圍：0.0001°/s～2000°/s。3角速率誤差：2.5×10~6定角間隔360°定角間隔10°定角間隔1°定角間隔0.2°6.2.2頻率計(jì)測量日穩(wěn)定性優(yōu)于2×10-7。6.2.3光電自準(zhǔn)直儀定位誤差≤2”的轉(zhuǎn)臺用分度值≤0.1”的自準(zhǔn)直儀；定位誤差≤10”的轉(zhuǎn)臺用分度值≤0.2”的自準(zhǔn)直儀；定位誤差≤30”的轉(zhuǎn)臺用分度值≤1”的自準(zhǔn)直儀。6.2.4棱體定位誤差≤2”的轉(zhuǎn)臺用不少于17面的2等多面棱體；定位誤差≤10”的轉(zhuǎn)臺用不少于16面的3等多面棱體；定位誤差≤30”的轉(zhuǎn)臺用不少于12面的3等多面棱體。6.2.5電子水平儀示值誤差：I擋不超過±2”6.2.6動態(tài)測量系統(tǒng)由測角圓光柵、讀數(shù)頭、安裝芯軸、數(shù)據(jù)采集卡等組成。進(jìn)行頻率范圍0.5Hz~100Hz的轉(zhuǎn)臺幅值誤差和相位誤差的測量。幅值測量誤差：±2%。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1軸回轉(zhuǎn)誤差校準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺軸的回轉(zhuǎn)誤差可以用電子水平儀校準(zhǔn)，也可采用平面鏡和光電自準(zhǔn)直儀校準(zhǔn)。一般垂直軸采用電子水平儀校準(zhǔn)，水平軸采用平面鏡和光電自準(zhǔn)直儀校準(zhǔn)。7.1.1電子水平儀校準(zhǔn)方法一合電子水平儀分兩次互相垂直放置在工作臺面的某一位置上(或?qū)膳_電子水平儀互相垂直放置),見圖1所示。圖1用水平儀校準(zhǔn)回轉(zhuǎn)誤差示意圖4旋轉(zhuǎn)被測軸，被測軸按30°間隔轉(zhuǎn)動一周，被測軸角位置θ=i×30°,i=1,2,…,12。記下被測軸在各相應(yīng)位置水平儀的讀數(shù)W。,將水平儀調(diào)轉(zhuǎn)90°測量，被測軸按30°間隔轉(zhuǎn)動一周，記下水平儀的讀數(shù)W。利用傅立葉分析法對周期函數(shù)W,W,進(jìn)行展開，去除臺面安裝與回轉(zhuǎn)軸不垂直造成的零次和一次諧波分量。k為諧波次數(shù)；Q--bπmm額電矮Wsindπby?傾角回轉(zhuǎn)的兩個(gè)正變分量△Wa,AW,AWy,2ayicosbysmdW=±{W;}max7.1.2平面鏡---光電自準(zhǔn)直儀校準(zhǔn)方法如圖2所示，在工作臺面上或被測件安裝位置處安裝一可以調(diào)整的平面鏡，光電自準(zhǔn)直(簡稱：光管)和被測軸機(jī)座放置在同一基礎(chǔ)上。調(diào)整光管位置使光軸與被測軸線初步對準(zhǔn)，按照方法7.1.1記下被測軸在相應(yīng)角位置上光管在X和Y方向上的讀數(shù)W,W。數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評定同7.1.1。6wn次測量的角速率平均值；n某角速率點(diǎn)連續(xù)測量次數(shù)；△*角速率的平穩(wěn)性。7.2.2頻率計(jì)校準(zhǔn)方法用頻率計(jì)測量轉(zhuǎn)臺的同步脈沖輸出信號，根據(jù)轉(zhuǎn)臺提供的同步角度間隔脈沖，測量相鄰脈沖的時(shí)間間隔，連續(xù)測量10次得到T;(i=1,2,…,10)。角速率低于0.001°/s時(shí)，測量次數(shù)不少于4次(用此方法檢測速率時(shí)必須檢測角度信號的準(zhǔn)確程度，并在不確定度計(jì)算中加入此分量)。同時(shí)記錄轉(zhuǎn)臺測試系統(tǒng)顯示的角速率值。平均時(shí)間(15)角速率平均值(16)Tn單次測量的時(shí)間；n次測量的時(shí)間平均值；某角速率點(diǎn)連續(xù)測量次數(shù)；0…角速率測量的定角間隔；△B角速率的平穩(wěn)性。角速率誤差：輸入給定轉(zhuǎn)臺的角速率w(標(biāo)稱值)與標(biāo)準(zhǔn)裝置所測角速率的平均值o的相對偏差。7.3角位置定位及重復(fù)性校準(zhǔn)將棱體安裝在轉(zhuǎn)臺被測軸的旋轉(zhuǎn)中心，將光管安裝于良好的隔震基礎(chǔ)上，使光管光軸線垂直于棱體或平面鏡。啟動轉(zhuǎn)臺測控系統(tǒng)，使其工作正常、穩(wěn)定。安裝如圖4所示。棱體從被測軸角度測量系統(tǒng)數(shù)字顯示0位置起，記下光管的初讀數(shù)b,轉(zhuǎn)臺測角系統(tǒng)顯示的角度值d?,依次使軸轉(zhuǎn)動棱體面規(guī)定的角度a,記下光管相應(yīng)的讀數(shù)b?,…b?,同時(shí)記錄轉(zhuǎn)臺測角系統(tǒng)顯示的角度值d?,…,d,。正向測一周后，同樣的方法反方向測一周，記為b,d'。7圖4角位置校準(zhǔn)示意圖1…轉(zhuǎn)臺臺面；2-棱體；3-光管；4…光管支架轉(zhuǎn)臺各測點(diǎn)角位置定位誤差計(jì)算公式e;=(d;-d?)-(b;-b)-c式中：b;……自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)；c;…棱體第i面與第1面的夾角；d;…轉(zhuǎn)臺測角系統(tǒng)第i測點(diǎn)的數(shù)顯讀數(shù)i=1,2,…,n;n-棱體面數(shù)；e,轉(zhuǎn)臺第i測點(diǎn)的誤差值。轉(zhuǎn)臺角位置定位誤差取各校準(zhǔn)點(diǎn)誤差的最大值和最小值之差的作為校準(zhǔn)結(jié)果，公式表示為：轉(zhuǎn)臺角位置定位重復(fù)性計(jì)算公式：fi=b?n-b;f;=b'-b;(21)式中：b;-正方向自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)b;…-反方向自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)f,E方向相鄰測點(diǎn)讀數(shù)值之差f;…反方向相鄰測點(diǎn)讀數(shù)值之差i=1,2,…,n;△…角位置定位重復(fù)性。7.4轉(zhuǎn)臺動態(tài)特性校準(zhǔn)將動態(tài)測量系統(tǒng)中的光柵安裝在被測軸上，并使光柵與被測軸軸線重合，同軸度誤差不大于0.02mm,安裝調(diào)整光柵讀數(shù)頭，將其信號接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入通道并轉(zhuǎn)動被測軸，觀測其信號是否正常。同時(shí)將被校轉(zhuǎn)臺的激勵信號接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的JJF72圖4角位置校準(zhǔn)示意圖1轉(zhuǎn)臺臺面；2一棱體：3一光管；4一光管支架轉(zhuǎn)臺各測點(diǎn)角位置定位誤差計(jì)算公式：e;=(d;—di) 式中：b;--自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)；c;棱體第i面與第1面的夾角d;轉(zhuǎn)臺測角系統(tǒng)第i測點(diǎn)的數(shù)顯讀數(shù)；j=1,2,…,n;n棱體面數(shù)；e,轉(zhuǎn)臺第i測點(diǎn)的誤差值。轉(zhuǎn)臺角位置定位誤差取各校準(zhǔn)點(diǎn)誤差的最大值和最小值之差的為校準(zhǔn)結(jié)果，公式表示為：轉(zhuǎn)臺角位置定位重復(fù)性計(jì)算公式f;=b;n-b;f!=b+i-b;b;正方向自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)…反方向自準(zhǔn)直儀第i測點(diǎn)的讀數(shù)；正方向相鄰測點(diǎn)讀數(shù)值之差；反方向相鄰測點(diǎn)讀數(shù)值之差；i=1,2,…,n;△…角位置定位重復(fù)性。7.4轉(zhuǎn)臺動態(tài)特性校準(zhǔn)將動態(tài)測量系統(tǒng)中的光柵安裝在被測軸上，并使光柵與被測軸軸線重合，同軸度誤差不大于0.02mm,安裝調(diào)整光柵讀數(shù)頭，將其信號接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入通道并轉(zhuǎn)動被測軸，觀測其信號是否正常。同時(shí)將被校轉(zhuǎn)臺的激勵信號接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的8計(jì)算計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)另一個(gè)通道。如圖5所示。轉(zhuǎn)臺工作于角振動工作狀態(tài)，使其按給定的頻率f與幅值(角位移A、角速度v和角加速度e)進(jìn)行振動，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步采集光柵讀數(shù)頭及轉(zhuǎn)臺的激勵信號，計(jì)算光柵測量的角位移A'和相位θ?及激勵信號的相位θ?。在其頻率和幅值范圍內(nèi)，選取不少于6個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行測量。每個(gè)測量點(diǎn)讀取3個(gè)有效值，將3個(gè)有效值的平均值作為該點(diǎn)的測量值(角位移3轉(zhuǎn)臺A'、角速度√和角加速度e')565級盜系統(tǒng)圖5:芴態(tài)特性模準(zhǔn)示意圖被校轉(zhuǎn)臺的角加速度：e′=(2n)-A(24)7.5兩軸垂直度校準(zhǔn)參照GJB18%1993《慣性技術(shù)測武設(shè)備主要性能試驗(yàn)方法》中的方去103。參照J(rèn)JF1110-2004《光學(xué)、數(shù)顯分度合校準(zhǔn)規(guī)范》中6.2條校準(zhǔn)力法。7.7臺面平面度校準(zhǔn)參照J(rèn)JG117%05平板》中6.4條檢定方法8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告上反映。校準(zhǔn)證電或被準(zhǔn)報(bào)告至少應(yīng)包括以下信息：b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)證書或報(bào)告的編號，每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；d)校準(zhǔn)單位校準(zhǔn)專用章；c)送校單位的名稱和地址；f)被校轉(zhuǎn)臺的名稱、制造廠、型號規(guī)格、編號；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期；h)對校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范