基于Hopkinson杆的高g值冲击传感器校准

4 实验数据及结果处理
对ENDEVCO公司生产的2225，2225M5A型、PCB公司生产的356820型加速度传感器进行灵敏度测试试验。试验结果如表1所示。

使用2225型冲击传感器和IM133电荷放大器做试验得图2~图5的曲线波形。被测传感器经电荷发生器归一化处理，输出刻度为1 mV／g。图2为实际试验获得的冲击过程中激光多普勒干涉信号，选择多普勒信号的开始点，去掉开始部分的不正常信号。该冲击校准装置中，滤波截止频率= 54 kHz，激光波长K=0．632 99 μm；激光干涉中使用二级衍射条纹，p=2；q=-2；光栅栅距d=1／150 mm。冲击过程中的激光多普勒干涉信号经计算，可得到冲击速度曲线，由式(3)获得图3所示的冲击速度波形曲线，最大速度v=5．33 m／s；由式(4)获得图4所示冲击加速度波形曲线，其峰值加速度g=4 497．533 7 m/s2，脉宽T=185μs，图5为冲击过程中加速度传感器输出波形曲线，截取有用信号，从该图可得其峰值VP=5．13 V，由式(6)可得被校加速度传感器的冲击校准灵敏度Sch=1．14 mv／g。由式(8)可得被测加速度传感器的平均灵敏度：Se=0．766 pc／g。

Hopkinson杆是校准高g值加速度传感器很好的实验装置，通过差动式激光多普勒测速仪，可以对冲击传感器在高g值段进行灵敏度校准实验。 ENDEVCO的2225、2225M5A型冲击传感器的灵敏度吻合较好，与各冲击传感器出厂灵敏度相比，误差小于0．1％,356820型传感器是3轴向冲击传感器，X轴的误差较小而另外两个轴向灵敏度误差偏大。

5 结论
本文所使用的冲击加速度校准方法，是目前原理最完善、最可靠的激光多普勒冲击校准方法，实现了绝对复现冲击加速度量值，采用光栅差动式激光干涉仪，实现冲击加速度的精确测量。为高g值加速度传感器的反复使用提供一种比较准确的参考标准。