基于Hopkinson桿的高g值沖擊傳感器校準

3 高g值沖擊加速度傳感器校準原理
激光多普勒一次沖擊校準法采用激光多普勒原理，用衍射光柵做合作目標，絕對復現(xiàn)沖擊加速度量值，并校準加速度計。反射式衍射光柵產(chǎn)生的多普勒頻移為：

式中，ψ為入射角，θ為衍射角，v為光柵平面的速度，λ為激光波長。
雙入射光光柵產(chǎn)生的多普勒頻移為：

式中，ψ為入射角，v為光柵平面速度，λ為激光波長。
根據(jù)式(2)得到?jīng)_擊速度v(t)：

將式(3)微分得到?jīng)_擊加速度a(t)：

式(4)取峰值得到?jīng)_擊加速度峰值aP。絕對復現(xiàn)的沖擊加速度峰值ap作為參考量值，與被校加速度計輸出的電量峰值VP作比較，得被校加速度計的沖擊校準靈敏度：

另外，利用多普勒信號測得的速度改變量和加速度計輸出波形所包絡的面積也可確定被校加速度計的靈敏度。該靈敏度定義為：
式中，Us為加速度計的輸出電壓；a為加速度；g為標準重力對于碰撞過程，僅在t1-t2時間內(nèi)存在加速度，也就是說在t1-t2時間內(nèi)加速度計的運動速度從0增加到u，則式(6)可改寫為：

式(6)兩邊除以A得到：

式中，
則時間間隔t1-t2內(nèi)加速度計的平均靈敏度為：