As tabelas de taxa de teste de eixo duplo são equipamentos de precisão chave na indústria aeroespacial, navegação inercial, fabricação de ponta e pesquisa de sensores.A sua função principal é fornecer uma posição angular de alta precisão, velocidade angular e referências de movimento dinâmico para cargas como dispositivos inerciais (por exemplo, giroscópios, acelerômetros), buscadores e cápsulas optoeletrônicas, permitindo calibração, teste,e avaliação do desempenho Dado o vasto leque de produtos e tecnologias disponíveis no mercado, a selecção científica de uma tabela de taxas que satisfaça necessidades específicas torna-se uma tarefa complexa de engenharia de sistemas.Este artigo explicará sistematicamente os métodos de selecção e as considerações técnicas para as tabelas de taxa de ensaio de dois eixos, com foco em três dimensões fundamentais do desempenho: precisão, estabilidade e resposta dinâmica, e combinando normas e práticas de engenharia relevantes.

1. Análise das dimensões de desempenho básico: precisão, estabilidade e resposta dinâmica

A escolha de uma tabela de taxa de ensaio de dois eixos é essencialmente um processo de correspondência precisa dos seus principais indicadores de desempenho com os requisitos da sua aplicação.Estes indicadores estão inter-relacionados e, em conjunto, determinam as capacidades de ensaio final da tabela de taxas.

1.1 Sistema de precisão: uma consideração abrangente das perspectivas estáticas para as dinâmicas

A precisão é a pedra angular do desempenho da tabela de taxas e deve ser avaliada tanto sob uma perspectiva estática como dinâmica.

A precisão estática refere-se principalmente à precisão e repetibilidade da posição.Normalmente medido em segundos de arco (′′)Por exemplo, a precisão da posição do fuso de um determinado modelo de tabela de taxa é de ± 2 ", e o eixo de passo é de ± 3 ". A repetibilidade é ainda mais crítica,Medir a consistência da tabela de taxas que retorna à mesma posição várias vezes, afetando diretamente a confiabilidade do teste; tabelas de taxa de alto desempenho podem alcançar precisão dentro de 1 ". Estes dois indicadores são cruciais no teste estático e calibração.

A precisão dinâmica refere-se ao desempenho de precisão da tabela de taxas em movimento contínuo, com a estabilidade da taxa como indicador central.Representa o grau de flutuação da taxa de saída real da tabela de taxas sob um comando de velocidade constanteA estabilidade a baixas velocidades (por exemplo, 0,001°/s) é particularmente crítica para simular movimentos extremamente lentos ou realizar testes de alta resolução.

1.2 Estabilidade: Fundamento para assegurar uma operação fiável a longo prazo

A estabilidade determina a capacidade da tabela de taxa de manter o desempenho durante a operação a longo prazo ou em ambientes complexos, e depende de um design mecânico preciso e de uma gestão térmica.

Estabilidade mecânica: o núcleo está na estrutura do sistema de eixo. As tabelas de taxa de alta precisão tradicionais adotam uma estrutura do tipo "U-T" (quadro exterior em forma de U, quadro interno em forma de T).Este projeto tem vantagens como alta rigidezEm segundo lugar, a capacidade de carga deve ser selecionada com base no peso máximo e na dimensão da carga a medir (por exemplo,Um intervalo comum é um diâmetro de mesa de 320 mm a 600 mm) , com uma margem de segurança suficiente.

Estabilidade térmica e anti-interferência: as alterações de temperatura provocam expansão térmica das estruturas mecânicas, introduzindo erros.O projecto de controlo térmico da tabela de taxas deve ser considerado , ou um modelo com câmara de controlo de temperatura integrada deve ser escolhido para proporcionar um ambiente de ensaio estável para a carga.A resistência às vibrações do equipamento é também um aspecto importante da estabilidade ambiental.

1.3 Resposta dinâmica: Caracterização fundamental da capacidade de controlo do movimento

As métricas de resposta dinâmica medem a capacidade da tabela de taxa de executar comandos de movimento rápidos e complexos.

Velocidade e aceleração: A velocidade angular máxima e a aceleração angular máxima definem os limites de movimento da tabela de velocidades.Algumas tabelas de velocidades têm velocidades máximas entre ±500°/s e ±800°/s e acelerações máximas entre 200°/s2 e 360°/s2 Ao selecionar uma tabela de velocidades, certifique-se de que ela cobre a amplitude máxima de movimento exigida pelo contorno do ensaio.

As características de resposta dinâmica referem-se à velocidade e à precisão com que a tabela de velocidades segue os comandos de controlo, envolvendo a largura de banda e o tempo de resposta do sistema de controlo de servo.A capacidade de resposta dinâmica elevada é essencial para cenários de ensaio que exijam simulação de manobras rápidas ou vibrações angulares (swing)..

Para facilitar a comparação, a tabela abaixo resume os intervalos dos parâmetros de desempenho principais de uma tabela típica de taxas de ensaio de dois eixos:

Tabela 1: Intervalo típico de parâmetros de desempenho do núcleo para a tabela da taxa de ensaio de dois eixos

2Processo de selecção: desde a definição dos requisitos até à combinação de tecnologias

A selecção científica deverá seguir um processo sistemático para garantir que as especificações técnicas sirvam para aplicações práticas.

1.Definir claramente os requisitos e as normas de ensaio: Este é o ponto de partida para a selecção.seus parâmetros físicos (tamanho, peso), os objectivos de ensaio (calibração, ensaio funcional, ensaio da vida útil) e as normas ou especificações de ensaio a seguir devem ser claramente definidos.em áreas de alto padrão, como a aeroespacial, GJB 2426A-2015 "Métodos de ensaio para giroscópios de fibra óptica" é um documento orientador que fornece regulamentos unificados sobre o desempenho, a adaptabilidade ambiental,e métodos de teste de giroscópios de fibra óptica A definição clara das normas constitui a base para todas as negociações subsequentes e para a aceitação dos parâmetros técnicos.

2Quantificar os principais indicadores de desempenho: com base nos requisitos da primeira etapa, os requisitos de precisão, estabilidade e resposta dinâmica são especificados em indicadores numéricos.Se um determinado tipo de giroscópio de fibra óptica precisar de ser calibrado, com base nos requisitos de ensaio para o seu erro não linear do limiar e do fator de escala, pode deduzir-se que a tabela de taxas necessita de uma taxa mínima de 0,001°/s e de uma estabilidade de taxas de 1×10−5.

3. Avaliação dos sistemas e interfaces auxiliares:

Anéis deslizantes: utilizados para fornecer energia e transmitir sinais para a carga na tabela de taxa.

Controle e software: As tabelas de taxas modernas estão equipadas com sistemas de medição e controlo controlados por computador.O software deve ser avaliado para determinar se suporta os modos de controlo exigidos (posição, taxa, oscilação), flexibilidade de programação, funções de aquisição e análise de dados, e se as interfaces externas (como o RS422) são compatíveis com os sistemas de ensaio existentes.

4.Consideração abrangente e pesquisa de fornecedores: ao mesmo tempo em que atende aos principais indicadores de desempenho, pesa os custos, os prazos de entrega, o serviço pós-venda e as capacidades de suporte técnico.Dar prioridade aos fornecedores com estudos de caso extensos e uma boa reputação na área de aplicação alvo (e.g., ensaios de navegação por inércia).

3• Foco na selecção orientada para cenários de aplicação

Diferentes aplicações de ensaio podem ter diferentes focos nas três métricas de desempenho principais.

Calibração e ensaio de dispositivos inerciais: Esta é a aplicação mais clássica de uma tabela de taxa de dois eixos.porque os parâmetros-chave, tais como o limiar do giroscópioA precisão da posição também é necessária para testes de posicionamento em vários pontos.

Simulação e teste de sistemas de navegação inercial: concentra-se na resposta dinâmica e na amplitude de movimento.A tabela de velocidades deve ser capaz de simular vários movimentos angulares de uma aeronave ou veículo (voltas de alta velocidade)Simultaneamente, as capacidades de combinação de posições de vários eixos também são usadas para simular mudanças complexas de atitude.

Teste de equipamento de rastreamento fotoelétrico: É necessário um equilíbrio entre resposta dinâmica e estabilidade a baixa velocidade.A tabela de taxa precisa simular um movimento de varredura suave na linha de visão (que requer alta estabilidade) e uma aquisição e rastreamento rápidos do alvo (que requer alta resposta dinâmica).

Para ensaios que envolvam ensaios ambientais: se for necessário realizar a calibração e os ensaios em diferentes condições de temperatura,Deve ser selecionado um modelo de tabela de taxas que possa ser estruturalmente integrado na câmara de controlo de temperatura., ou uma tabela de taxas integrada de dois eixos com uma câmara de controlo de temperatura pode ser selecionada directamente para garantir a fiabilidade da referência de ensaio em condições de variação de temperatura.

4Integração do sistema e considerações futuras

A escolha de uma tabela de taxas não é apenas uma questão de selecção de um dispositivo independente, mas também de planeamento de um subsistema de ensaio.isolamento de vibrações)Além disso, à medida que as tarefas de ensaio se tornam cada vez mais complexas, os sistemas de análise de dados e de controlo central devem ser considerados.A taxa de câmbio é a taxa de câmbio mais elevada do que a taxa de câmbio mais baixa.(por exemplo, futuras actualizações para um sistema de três eixos) e funções inteligentes (por exemplo, controlo adaptativo baseado em modelos, apoio à manutenção preditiva).

Em resumo, selecting a dual-axis test rate table is a systematic project guided by standards and specifications (such as GJB 5878-2006 General Specification for Dual-Axis Test Rate Tables and GJB 1801-1993 Main Performance Test Methods for Inertial Technology Testing Equipment ) , com precisão como espinha dorsal, estabilidade como reforço e resposta dinâmica como núcleo. Only by translating clear application requirements into specific technical indicators through a scientific process and accurately matching them with reliable products can one ultimately invest in a powerful testing tool that can serve scientific research and production tasks stably and accurately over the long term.