基于Hopkinson桿的高g值沖擊傳感器校準(zhǔn)

3 高g值沖擊加速度傳感器校準(zhǔn)原理
激光多普勒一次沖擊校準(zhǔn)法采用激光多普勒原理，用衍射光柵做合作目標(biāo)，絕對(duì)復(fù)現(xiàn)沖擊加速度量值，并校準(zhǔn)加速度計(jì)。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(zhǎng)。
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(zhǎng)。
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(duì)復(fù)現(xiàn)的沖擊加速度峰值ap作為參考量值，與被校加速度計(jì)輸出的電量峰值VP作比較，得被校加速度計(jì)的沖擊校準(zhǔn)靈敏度：

另外，利用多普勒信號(hào)測(cè)得的速度改變量和加速度計(jì)輸出波形所包絡(luò)的面積也可確定被校加速度計(jì)的靈敏度。該靈敏度定義為：
式中，Us為加速度計(jì)的輸出電壓；a為加速度；g為標(biāo)準(zhǔn)重力對(duì)于碰撞過程，僅在t1-t2時(shí)間內(nèi)存在加速度，也就是說在t1-t2時(shí)間內(nèi)加速度計(jì)的運(yùn)動(dòng)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(shí)間間隔t1-t2內(nèi)加速度計(jì)的平均靈敏度為：