- •Учебное пособие
- •150400 –Технологические машины и оборудование
- •Введение
- •1. Стандартизация показателей точности и других характеристик дус как самостоятельных приборов
- •2. Использование микромеханических гироскопов и акселерометров в прикладных задачах
- •2. Структуры устройств и алгоритмы преобразования в микромеханических датчиках
- •2.1. Структуры устройств преобразования и традиционные методы определения характеристик данных испытаний
- •2.2.. Алгоритмы преобразований для определения параметров детерминированных составляющих процессов
- •2.3. Алгоритмы преобразований для определения параметров недетерминированных составляющих процессов
- •2.4. Вариация Аллана как алгоритм одноканальной обработки данных
- •2.5. Общий подход к построению многоцелевых алгоритмов одноканальных преобразований
- •3. Определение параметров микромеханических приборов при испытаниях
- •3.1. Выработка и использование поправок на смещение нуля
- •3.2. Определение статической градуировочной характеристики
- •3.3. Определение порога чувствительности
- •3.4. Динамические погрешности при изменении угловой скорости
- •3.5. Дополнительные погрешности от перекоса осей
- •3.6. Динамическое воздействие перегрузок
- •3.7. Задачи и методы системно-ориентированной обработки результатов испытаний дус
- •3.8. Введение поправок на смещение нуля и анализ эффективности
- •4. Стендовое оборудование для испытаний микромеханических приборов
- •4.1. Определяемые характеристики и испытательные стенды
- •4.2. Роторные стенды
- •4.3. Вибростенды
- •4.4. Ударные стенды
- •4.5. Малогабаритные упрощенные стенды для исследовательских испытаний
- •4.6. Испытания на совместные воздействия
- •18. Новые методы испытаний
- •4.7. Анализ паспортных характеристик гироскопических дус
- •4.8. Вопросы обеспечения испытаний стендовым оборудованием
- •Приложение 1 . Классификация испытаний (по гост 16504-81)
- •Приложение 2
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Классификация
- •3.3. Основные пераметры и характеристики
- •3.3.1. Метрологические характеристики ммг
- •3.3.1.1. Метрологические характеристики ммг
- •3.3.1.5. Градуировочная характеристика ммг
- •3.3.1.6. Номинальная градуировочная характеристика типа
- •3.3.1.7.Диапазон допускаемых относительных отклонений градуировочной характеристики от номинальной
- •3.3.1.8. Градуировочная характеристика экземпляра ммг
- •3.3.1.9. Коэффициент преобразования (масштабный коэффициент)
- •3.3.1.10.Точность ммг
- •3.3.1.11.Погрешность ммг
- •3.3.1.24. Коэффициенты влияния поперечных составляющих угловой скорости
- •3.3.1.26. Характеристики ммг для расчета динамической погрешности
- •4.3. Требования к электрическим параметрам
- •4.4. Требования к стойкости и внешним воздействующим факторам
- •4.5. Требования к надежности
- •4.6. Требования к маркировке
- •4.7. Требования к упаковке
- •6.3.Приемосдаточные испытания
- •6.3. Периодические испытания
- •7.2. Контроль конструктивных требований
- •7.3. Контроль и измерения электрических параметров
- •7.4. Контроль стойкости к внешним воздействующим факторам
- •7.5. Контроль надежности и испытания на надежность
- •7.10. Контроль и определение по результатам испытаний метрологических характеристик
- •7.10.1. Контроль диапазона измерения угловой скорости (п. 3.3.1.3) и диапазона входного сигнала (п.3.3.1.4)
- •7.10.3. Определение смещения нуля (п.3.3.1.15)
- •7.10.4. Определение параметров дрейфа выходного сигнала
- •7.10.5. Определение порога чувствительности (п. 3.3.1.20)
- •7.10.6. Определение коэффициентов влияния поперечных составляющих угловой скорости (п. 3.3.1.24)
- •7.10.7. Определение характеристик для расчета динамической погрешности (п. 3.3.1.26) и коэффициентов аппроксимации передаточной функции по погрешности (п. 3.3.1.27)
4.3. Требования к электрическим параметрам
Требования по параметрам электропитания – по ГОСТ . . .. Требования по форме и параметрам (диапазонам, разрядности, тактовой частоте, форме импульсов и т.д.) выходных сигналов устанавливают раздельно при приемке и поставке, при эксплуатации, в процессе и после воздействия специальных факторов, при хранении в соответствии с конкретными требованиями ТУ. Дополнительно устанавливают требования к предельно допустимым значениям электрических параметров для режимов эксплуатации.
4.4. Требования к стойкости и внешним воздействующим факторам
Общие требования по стойкости к влияющим факторам устанавливают по ГОСТ РВ 20.39.304-97, ГОСТ РВ 20.39.414.1 и ГОСТ РВ 20.39.414.2. Учитывают воздействия следующих факторов: изменения ориентации относительно вертикали, механические перегрузки (вибрационные и ударные), изменения температуры, магнитные поля. Вследствие того, что ММГ предназначены для работы в составе комплексов в закрытых помещениях, климатические и биологические воздействия не имеют места. Поскольку для ММГ в процессе и непосредственно после воздействия внешних факторов допускается временная потеря работоспособности, то приводят указания об уровне бессбойной работы в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.2.
4.5. Требования к надежности
Общие требования по стойкости к влияющим факторам устанавливают по ГОСТ РВ 20.39.303-97 и ГОСТ РВ 20.39.413-97. Устанавливают номенклатуру показателей надежности, значения показателей надежности, режимы эксплуатации и условия хранения, применительно к которым устанавливают требуемые значения показателей надежности. В соответствии с ГОСТ 27.002-83 для ММГ, как для невосстанавливаемого изделия, показатели надежности по отношению к внезапным или постепенным (метрологическим) отказам устанавливаются из числа следующих:
- средняя наработка до отказа,
- гамма-процентный ресурс,
- вероятность безотказной работы в течение установленного времени,
- установленная наработка до отказа.
Поскольку для ММГ в процессе и непосредственно после воздействия механических факторов (интенсивные вибрации, удары) допускается временный метрологический отказ, формулируются требования по допустимому времени потери работоспособности и отклонениях параметров.
4.6. Требования к маркировке
Общие требования к маркировке устанавливают в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.412. по согласованным ТУ. В случае необходимости приводят сведения о стойкости маркировки по отношению к специальным воздействиям.
4.7. Требования к упаковке
При упаковке предусматривается защита упакованных экземпляров ММГ от воздействия сильных внешних магнитных полей, а также от накопления статического электричества. При правильном выборе материалов по п. 4.1 противокоррозионная защита не требуется. В случае необходимости предъявляют дополнительные требования к конструкции упаковочных контейнеров, предусматриваются возможности переупаковки без применения специальных средств.
4.8. Требования к безопасности и охраны окружающей среды
Ввиду малости габаритных размеров, малости потребляемой мощности и низких уровней напряжений специальные требования к безопасности для ММГ не формулируют, специальные средства обеспечения безопасности не требуются.
4.9. Требования к составным частям, комплектующим изделиям и материалам
В соответствии с ТУ предъявляются специальные высокие требования к чистоте и однородности пластин кремния, используемых в чувствительных элементах ММГ. Эля элементов электронных схем преобразования сигналов регламентируют и предъявляют высокие требования к обеспечению коэффициентов усиления, стабильности параметров и к низкому уровню внутренних шумов микросхем.
4.10. Требования к метрологическим характеристикам
Совокупность метрологических характеристик, по которым устанавливаются требования, выбирается из перечня по п. 3.3.1 настоящего стандарта.
5. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ КАЧЕСТВА
5.1. Требования к обеспечению качества на стадии разработки
Требование к организации системы качества и обеспечению условий ее эффективного функционирования на предприятиях-разработчиках (проектировщиках), обязательности сертификации в требуемой системе соответствующей модели устанавливают по ГОСТ РВ 20.57.411; в случае необходимости их формулируют в ТУ на конкретные ММГ.
5.1. Требования к обеспечению качества на стадии изготовления
Требование к организации системы качества и обеспечению условий ее эффективного функционирования на предприятиях-изготовителях (поставщиках), обязательности сертификации в требуемой системе соответствующей модели - по ГОСТ РВ 20.57.411 в случае необходимости их формулируют в ТУ на конкретные ММГ.
6. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
6.1. Общие положения
Процедурные правила приемки партий ММГ должны соответствовать требованиям ГОСТ РВ 20.57.413-97 и ГОСТ РВ 20.57.414-97 с необходимыми уточнениями и разъяснениями. Правила приемки регламентируют исключительно организационные аспекты планирования испытаний; методы, методики и конкретное содержание процедур контроля и испытаний устанавливаются в п. 7 настоящего стандарта.
6.2. Квалификационные испытания
В соответствии с ГОСТ 16504-81 квалификационные испытания установочной серии или первой промышленной партии проводятся с целью оценки готовности предприятия-изготовителя к выпуску продукции данного типа в заданном объеме. Программа квалификационных испытаний ММГ должна устанавливать:
- состав, последовательность и характер испытаний;
- планы контроля результатов испытаний;
- численность партий, подвергающихся испытаниям и минимально допустимое для получения правильных выводов;
- алгоритм обработки данных испытаний.
