Inerziale a tre assitassole tavole sono attrezzature chiave per la ricerca, il collaudo e la taratura di componenti fondamentali quali sistemi di navigazione inerziale (INS), giroscopi e unità di misurazione inerziale (IMU).Le loro prestazioni determinano direttamente la precisione e l'affidabilità dei dispositivi inerziali, eSono ampiamente utilizzati in settori di alta gamma come l'aerospaziale, le attrezzature militari e la produzione di precisione.tassotabella, velocità angolare, l'accelerazione e l'angolo di oscillazione sono i tre indicatori principali,corrispondente direttamente alle caratteristiche di funzionamento e ai requisiti di prova del dispositivo sottoposto a prova. Quando si seleziona untassotavolo,l'idea errata che "più alto è il parametro, meglio è" deve essere evitata.e standard del settoreQuesto articolo inizierà con le definizioni fondamentali dei tre parametri, la logica di selezione, i fattori di influenza e suggerimenti pratici.,fornire agli operatori del settore una guida professionale e pratica per la selezione.

I. Prerequisiti di selezione: individuare i bisogni fondamentali- ecriteri di selezione dell'ancora

La logica di base della selezione è che "i bisogni"Prima di discutere i tre parametri fondamentali,Per evitare pregiudizi nella selezione, devono essere chiarite due premesse fondamentali: in primo luogo, devono essere chiaramente definiti i parametri tecnici fondamentali del dispositivo sottoposto a prova (DUT)., compreso il tasso angolaregamma, gamma di accelerazione e gamma di posizione di lavorodiil DUT/IMU.Questo...In secondo luogo, lo scenario di prova deve essere chiaramente definito.,Per esempio, la simulazione dinamica, la calibrazione statica e i test di prestazioni estreme.,la simulazione semi-fisica nel settore aerospaziale richiede prestazioni dinamiche più elevate,L'obiettivo principale della calibrazione IMU industriale è la precisione e la stabilità.,devono essere rispettate le norme industriali pertinenti,come lo standard militare GJB 2884-97 "Specifica generale per giradischi di simulazione del movimento angolare a tre assi"assicurare che la selezione soddisfi i requisiti di conformità alle prove.

II.Tasso angolare: Corrispondenza della risposta dinamica delDUT ,accuratezza di bilanciamento e gamma.

I) Definizione e selezione del nucleo

Rate angolaresi riferisce all'angolo di rotazione di ciascun asse deltassoTabella per unità di tempo,misurato in °/sEsso è suddiviso in tre indicatori chiave:Il principio fondamentale di selezione è quello di "coperre il massimovelocità angolarerequisiti del provetto"La velocità angolare del quadro interno, medio ed esterno è la velocità angolare più elevata del quadro interno.di una lunghezza superiore a 20 mmtassoTabella tipicamente differiscono,con il telaio interno generalmente con la più ampia gamma di velocità- eil telaio esterno il più piccolo.La corrispondenza deve essere effettuata separatamente in base alla posizione di installazione del provino e ai requisiti di prova.

II) Punti chiave di selezione

1. Selezione dell'intervallo di misura: deve soddisfare il requisito di "velocità angolare massima del fattore di sicurezza DUT × (1,2-1,5") ".In questo modo si evita una portata insufficiente che porti a fallire i test estremi., mentrePrevenendo anche lo spreco di una gamma eccessivaSpecificitàPer esempio, il tasso di disoccupazione, seil massimovelocità angolare del giroscopio MEMS sottoposto a provaè ±200°/s, la gamma di velocità angolaredell'asse corrispondente deltassola tabella deve essere di ±240°/s~±300°/s. Se utilizzata per le prove di navigazione inerziale degli UAV, la velocità angolare massimadel dispositivo in esame può raggiungere 800°/s,allora untassoIn applicazione pratica, è necessario selezionare una tabella con un intervallo non inferiore a ± 1000°/s (fattore di sicurezza 1,25).,la gamma di velocità di simulazione a tre assi ad alta precisionetassole tabelle sono tipicamente di 0,001°/s~400°/s per il telaio interno, 0,001°/s~300°/s per il telaio medio e 0,001°/s~200°/s per il telaio esterno,che può coprire le esigenze di sperimentazione della maggior parte dei settori aerospaziali e industriali.

2Precisione e stabilità: la precisione dei tassi influisce direttamente sulla precisione di taratura del dispositivo sottoposto a prova,generalmente espresso come errore relativo.I requisiti di precisione differiscono tra le fasce di tariffe;ad esempio, quando ω ≤ 1°/s, la precisione deve raggiungere 2 × 10−3⁽1° metodo di mediazione), equando ω ≥ 10°/s, la precisione deve raggiungere 2 × 10−5 (metodo di mediazione a 360°).- edeve essere regolato in base alla sensibilità del DUT.Per esempio, i test con giroscopio in fibra ottica ad alta precisione richiedono untassotabella con stabilità del tasso ≤ 2 × 10−5 aevitarefluttuazioni di velocità che introducono errori di prova.

3. Scenari speciali Considerazioni: per prove a bassa velocità (ad esempio, 0,001°/s~0,1°/s), occorre prestare attenzione alla stabilità deltassoTavolo a basse velocitàPer le prove ad alta velocità (ad es. ≥ 300°/s), si deve prestare attenzione alla stabilità del dispositivo.tassosistema di propulsione del tavolo e prestazioni di dissipazione del caloreper evitare vibrazioni, surriscaldamento e altri problemi che potrebbero influenzare la precisione del testdurante il funzionamento ad alta velocità.,la risoluzione della velocità angolare deve corrispondere ai requisiti del dispositivo sottoposto a prova (DUT).In genere, iltassola risoluzione del tasso della tabella deve essere non inferiore a 1/10 del DUTvelocità angolareRisoluzione.Per esempio, se il DUTvelocità angolareRisoluzione: 0,001°/s,Iltassola risoluzione della velocità della tabella deve essere di almeno 0,0001°/s. 

III. Accelerazione: adattabile alle esigenze di simulazione dinamica,bilanciamento della velocità di risposta e della capacità di carico.

I) Definizione e selezione del nucleo  

L'accelerazione angolare si riferisce al tasso di variazione divelocità angolare di ciascun asse di untassotavolo,misurato in °/s2.Esso riflette latassocapacità di risposta dinamica della tabella.Il principio di selezione del nucleo è quello di "corrispondere l'intervallo di accelerazione angolare del test piecementrebilanciamento dellatassoL'accelerazione angolare determina direttamente se iltassola tabella può simulare i cambiamenti improvvisi dell'atteggiamento del test in funzione reale,come il decollo dell'aeromobile, la svolta e la frenata di emergenza.Le sue prestazioni sono strettamente correlate alletassoil motore di trazione del tavolo, il meccanismo di trasmissione e il sistema di controllo.

II) Punti chiave di selezione

1.MisurazioneSelezione della gamma: seguendo la stessa logica divelocità angolareselezione della gamma, la gammadeve soddisfare il requisito di "accelerazione angolare massima del componente misurato × fattore di sicurezza (1.2~1.5) ".I requisiti di accelerazione angolare variano significativamente tra i diversi componenti misurati.Ad esempio, l'accelerazione angolare massima di una tipica IMU industriale è di ±500°/s2,mentre l'accelerazione angolare massima dei giroscopi aerospaziali può raggiungere oltre ±2000°/s2.La corrispondentetassola tabella deve essere selezionata con un intervallo di accelerazione angolare di ± 600°/s2~± 3000°/s2., l'accelerazione angolare massima dicon una lunghezza massima di 20 mm o più ma non superiore a 20 mmsimulazionetassola tabella è in genere ±2500°/s2 per il telaio interno, ±2000°/s2 per il telaio medio e ±1500°/s2 per il telaio esterno;,in grado di adattarsi ai requisiti di prova dinamica dei dispositivi di navigazione inerziale di fascia alta.

2. Velocità di risposta e linearità: la velocità di risposta dell'accelerazione angolare determina se iltassoLa tabella può rapidamente simulare improvvisi cambiamenti di atteggiamento.Deve corrispondere al tempo di risposta dinamico del dispositivo sottoposto a prova (DUT)., tanto più è adatto ai test di simulazione dinamica ad alta velocità.la linearità dell'accelerazione angolare deve soddisfare i requisiti di prova,in genere richiedono linearità ≤ ± 0,1%FS,per evitare errori non lineari che influenzino l'accuratezza dei dati di prova.,La Commissione ha adottato un regolamento che stabilisce le modalità ditassoAccelerazione e decelerazione della tavolaaevitare impatti durante l'accelerazione e la decelerazioneChepotrebbe danneggiare il DUT o introdurre errori di prova.

3. carico e influenze strutturali: le prestazioni di accelerazione angolare di untassola tabella è influenzata dal peso e dalle dimensioni del carico;maggiore è il carico,più basso è il limite superiore dell'accelerazione angolare.,quando si seleziona untassola tabella, il peso e le dimensioni di installazione del pezzo da lavorare devono essere presi in considerazioneaassicurare che iltassola tabella può ancora raggiungere il range di accelerazione angolare richiesto sotto carico nominale., seil pezzo da lavoro(compresi gli utensili)peso di 45 kg,a)tassodeve essere selezionata una tavola con un carico nominale non inferiore a 45 kg e in grado di raggiungere l'accelerazione angolare obiettivo sotto tale carico;Allo stesso tempo, l'intersezione deltassoi tre assi del tavolo (di solito richiedono un raggio interno di 0,5 mm) eLa perpendicolarità del sistema dell'asse deve essere presa in considerazione per evitare deviazioni dell'installazione del carico che influenzino le prestazioni di accelerazione angolare.

IV. Intervallo dell'angolo di oscillazione: copre l'angolo di lavoroatteggiamentodel dispositivo sottoposto a prova,adattamento agli scenari di installazione e di prova.

I) Definizione e selezione del nucleo

L'intervallo degli angoli di oscillazione (intervallo degli angoli di rotazione) si riferisce all'intervallo angolare massimo che ciascun asse deltassola tavola può ruotare.È diviso in due tipi: rotazione continua e angolo limitato.Il principio fondamentale di selezione è quello di "coperre tutti i lavoratoriatteggiamentidella provetta tenendo conto dello spazio di installazione- eI tre assi di un triassetassola tabella (di solito asse di rotolamento, asse di passo e asse di piegatura) hanno diversi intervalli di angolo di oscillazione, eLa selezione deve essere basata sulatteggiamentorequisiti del provetto.Allo stesso tempo, occorre considerare i problemi di interferenza dell'asseaevitareatteggiamentolimitare i conflitti quando sono collegati assi multipli.

II) Punti chiave di selezione

1.MisurazioneSelezione del raggio: il raggio deve coprire pienamente il raggio effettivo di posizione di lavoro del dispositivo sottoposto a provaaevitare punti ciechi di atteggiamento.,l'intervallo dell'angolo di inclinazione di un sistema di navigazione inerziale UAV è di ±90°, l'intervallo dell'angolo di inclinazione è di ±180° e l'intervallo dell'angolo di rotolamento è di ±360°;.La corrispondentetassola tavola deve essere selezionata con un intervallo di angolo di oscillazione di ±90° sull'asse di inclinazione, ±180° sull'asse di inclinazione e 360° sulla rotazione continua dell'asse di rotolamento.,la gamma di angoli di oscillazione può essere adeguatamente ridotta in base ai requisiti di taraturaaIn applicazioni pratiche,un po' di tre assitassole tavole supportano una rotazione continua e infinita di tre assi,che può adattarsi a scenari che richiedono una simulazione completa dell'atteggiamento,come le prove di simulazione semifisica di aeromobili.

2. Interferenza dell'asse e spazio di installazione:tassoLa tabella, prestare attenzione alla sua forma strutturale (ad esempio, una U verticale-O-O struttura)aevitare interferenze angolari durante il collegamento a più assi,che potrebbe impedire il bersaglioatteggiamentoIn questo contesto, la Commissione ha deciso di,prendere in considerazione le dimensioni di installazione della provettaagarantire uno spazio di installazione sufficiente pertassotabella.Ad esempio, se il campione è di 400 mm × 400 mm × 400 mm,selezionare atassouna tavola con uno spazio di installazione di carico non inferiore a tale dimensioneaevitare di limitare la gamma di angoli di oscillazione dopo l'installazione.,la precisione dell'angolo di oscillazione deve corrispondere ai requisiti di prova,con un'accuratezza dell'angolo di oscillazione ≤ ± 0,001°- eaccuratezza di ripetibilità ≤ ± 0,0005°aassicurare accuratezzaatteggiamentoposizionamento.

3. Scenari speciali Adattamento: per scenari di prova che richiedono una rotazione continua a lungo termine (come la prova di stabilità a lungo termine dei giroscopi), atassocon una lunghezza massima di 20 mm o più, ma non superiore a 50 mmper gli scenari di taratura ad alta precisione,occorre prestare attenzione alla precisione di rotazione deltassotabella (di solito ±0,001°~±0,002°)aassicurare l'accuratezza del posizionamento dell'angolo di oscillazione.Al tempo stesso, untassopuò essere selezionata una tabella dotata di un codificatore assoluto,che non richiedono una nuova taratura a zero dopo un guasto di corrente,migliorando così l'efficienza dei test.

V. Selezione coordinata di tre parametri principali: evitare le insidie- eRaggiungere la corrispondenza ottimale

Rate angolare, l'accelerazione e l'intervallo dell'angolo di oscillazione non sono selezioni indipendenti;tutti e tre devono essere abbinati in modo coordinato.Inoltre, le caratteristiche del dispositivo sottoposto a prova, lo scenario di prova e il budget dei costidovrebbeessere considerati per evitare le seguenti insidie di selezione comuni:

1.Il concetto errata1: più elevati i parametri, meglio è. parametri eccessivamente elevati possono aumentare significativamente i costi delle attrezzature- ePer esempio, il rischio di perdita di prestazioni,Le normali prove industriali IMU non richiedono untassouna massa di calore superiore o uguale a 1 kPa,una velocità angolare≥ 400°/s.È sufficiente selezionare un equipaggiamento che corrisponda ai parametri del dispositivo sottoposto a prova,riducendo al contempo i costi di approvvigionamento e di manutenzione.

2- Il secondo errore: ignorare le prestazioni di coordinamento dell'asse.,trascurare il coordinamento delle prestazioni durante il collegamento a più assi,L'analisi dei risultati dei test è stata effettuata in base a una serie di analisi condotte da ricercatori e ricercatori.,Iltassol'asse singolo della tavolavelocità angolaree l'accelerazione possono soddisfare i requisiti,ma durante il collegamento a più assi,il telaio esternovelocità angolarelimita l'accelerazione del telaio interno, facendoE' impossibile completare complesse simulazioni di atteggiamento.

3- Il concetto errata 3: ignorare i requisiti ambientali e standard.,I tre parametri principali deltassola tavola sarà colpita.Quando si sceglie untassoIn questa tabella è necessario scegliere untassoInfine, la Commissione ritiene che la Commissione debba adottare misure di,è necessario rispettare rigorosamente gli standard del settore.Ad esempio, i test militari devono essere conformi a norme quali GJB 2884-97 e GJB 1801-93.aassicurare che i dati di prova siano conformi e validi.

4Il grado di ortogonalità dei tre assi della linea di rotazionetassola tabella (sensibilità dell'asse trasversale) influenzerà l'accuratezza di misura dei tre principali parametri.Idealmente, i tre assi dovrebbero essere completamente ortogonali.Nella selezione effettiva, si deve prestare attenzione all'indice di sensibilità dell'asse trasversale (di solito richiesto ≤ 1%).aevitare che il movimento di un asse interferisca con la misurazione dei parametri di altri assi.

VI. Riassunto della selezione e suggerimenti pratici

I principi fondamentali per la selezione di un inerziale a tre assitassoLa selezione dei tre principali parametri è basata su una serie di criteri:¢ tasso angolare, l'accelerazione e l'angolo di oscillazione devono essere basati sugli indicatori di prestazione fondamentali del dispositivo sottoposto a prova e sullo scenario di prova.I seguenti sono suggerimenti pratici specifici:

1.Indagine preliminare:Identificarela velocità angolare, l'accelerazione e l'intervallo di posizione di lavoro del campione,elencoScenari di prova (statico/dinamico, normale/estremo, collegamento monoasse/multiasse),determinare il fattore di sicurezza e i requisiti di precisione,e rivedere le pertinenti norme del settoreachiarire i requisiti di conformità.

2. Parametro di abbinamento: basato sul principio del "parametro massimo della provetta × 1,2~1,5",l'intervallo dei tre parametri principali è inizialmente determinato.Poi, combinato con dettagli quali precisione, velocità di risposta e capacità di carico, iltassoè selezionato il modello di tabella conforme ai requisiti.Si presta particolare attenzione alle differenze di parametro dei telai interni, medi e esterni per garantireChecorrispondono alla posizione di installazione del campione.

3Verifica delle prestazioni: prima della selezione, il fabbricante deve essere invitato a fornire un rapporto di prova dei parametri.averificare latassoaccuratezza della velocità del tavolo, linearità dell'accelerazione angolare, accuratezza dell'angolo di oscillazione e altri indicatori. Le prove in loco devono essere effettuate seIn questo caso, è necessario verificare che i parametri siano conformi alle norme.,la prestazione deltassoil sistema di azionamento del tavolo, il sistema di controllo, gli anelli di scivolo conduttivi e altri componenti devono essere controllatiagarantire un funzionamento stabile a lungo termine.

4Controllo dei costi: sotto il presupposto di soddisfare i requisiti di prova,dare la priorità alla selezione di apparecchiature con parametri corrispondenti e prestazioni stabili per evitare di perseguire ciecamente parametri elevati- eInfine, la Commissione ritiene che la,prendere in considerazione i costi di funzionamento e manutenzione e i costi di taratura dell'apparecchiatura; eselezionare produttori con un buon servizio post-vendita eche soddisfano le norme del settore per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine dell'apparecchiatura.

In sintesi,selezione di un sistema inerziale a tre assitassola tabella è un progetto sistematico. La corrispondenza di velocità angolareSolo concentrandosi sulle esigenze del dispositivo sottoposto a prova, seguendo gli standard del settore, si può ottenere una migliore efficacia e precisione del lavoro di prova.e bilanciamento delle prestazioni e dei costipuòselezionare l'attrezzatura più adatta,fornire un supporto affidabile per la ricerca, lo sviluppo, le prove e la taratura di dispositivi inerziali.