XX型炮弹的三轴加速度测试研究

3 传感器灵敏度校准
3．1 校准原理与过程
被校加速度计粘接在校准杆尾部，如图2所示。由压缩空气发射一圆柱状子弹，产生冲击加速度，同时作用于光栅和被校加速度传感器，所测得的信号经信号适调仪后被数字示波器采集记录。差动激光干涉仪产生具有多普勒效应的调频信号，该信号被数字示波器采集记录，最后解调其频率。

取1号传感器灵敏度为Sa=0．69μV／g进行试验，当子弹打击速度为4．962 2m/s时，在杆中产生应力波，在距激励端面几倍棒直径远处，应力波的波振面变成平面波。虽然纵向应力也会影响横向应变，但这种横向运动很微小，所以实验中只需测定纵向加速度量来校准其灵敏度。实验过程中差动激光干涉仪记录的多普勒波形如图3a所示。

3．2 校准的数据处理
图3a中采样频率为100 MHz。通过实验数据处理求其加速度。冲击速度为：

式中，λ为激光波长，△fi为多普勒数据频率序列。

式中，ωi为数字角频率序列，△t为间隔的时间。

式中，p，q分别为二衍射光波的衍射级数，d为光栅栅距。由于加速度是速度的微分，即可得加速度为4 267．8 g，如图3b所示。图3c为压阻式传感器加速度计所采集的信号，经实验数据处理分析得所测加速度为4417．8g。