消除质心测试系统中传感器零漂影响的方法

摘要

本发明提供了一种消除质心测试系统中传感器零漂影响的方法，包括1)测量并记录卫星吊装上质心台前的工装质量数据步骤；2)整个卫星加注测试过程中全程记录每个传感器在每一时刻的数据；3)卫星加注结束后吊离质心测量台前测量并记录传感器输出码值的步骤；4)卫星吊离质心台后重新测量并记录传感器输出码值的步骤；5)对比卫星加注前后的工装测试数据，此数据反映了卫星加注过程中传感器总共的零漂值；根据对比结果修正卫星质量及质心测试数据，得到准确的卫星质量及质心结果。本发明对于卫星加注后状态采用了新的测试流程，即先卫星后工装的方法。这样卫星和工装的测试数据均采用加注后最新测得的结果，消除了传感器零漂带入的累积误差。

说明书

技术领域

本发明属于质心测试系统中传感器测量技术领域，具体涉及一种消除质心测试系统中传感器零漂影响的方法。该方法可以消除长时间质量、质心测试中由于称重传感器零漂造成的测试误差。

背景技术

高轨道卫星发射场燃料加注过程中需要使用质心台对卫星质量、质心变化情况进行实时测量，测量时间长达10天左右。由于质心台采用应变片式传感器，长时间使用时，传感器本身会产生较大零漂，这样会严重影响质量、质心的测试精度。针对这一问题，对质心测试系统中传感器零漂影响消除技术进行了研究。根据发射场质量特性测试的特点，从标定技术和测试软件两方面对质量、质心测试技术进行了改进解决了这一问题，提高了测试精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种消除质心测试系统中传感器零漂影响的方法。

本发明采用了如下的技术方案：

一种消除质心测试系统中传感器零漂影响的方法，包括以下步骤：

1)测量并记录卫星吊装上质心台前的工装质量数据，即传感器在质心台上只有卫星工装时的码值；

2)整个卫星加注测试过程中全程记录每个传感器在每一时刻的数据；

3)卫星加注结束后吊离质心测量台前测量并记录传感器输出码值，此数据对应卫星及工装的总重量；

4)卫星吊离质心台后重新测量并记录传感器输出码值，此数据对应卫星工装的重量数据；

5)对比卫星加注前后的工装测试数据，此数据反映了卫星加注过程中传感器总共的零漂值；根据对比结果修正卫星质量及质心测试数据，得到准确的卫星质量及质心结果(如何根据对比结果修正可能是方法的关键所在)。

其中，所述传感器为应变片式称重传感器；

优选地，应变片式称重传感器的数目为3个。

本发明对于卫星加注后状态采用了新的测试流程，即先卫星后工装的方法。这样卫星和工装的测试数据均采用加注后最新测得的结果，消除了传感器零漂带入的累积误差。

附图说明

图1为称重传感器零漂测试曲线。

具体实施方式

下文通过具体实施例对本发明进行详细说明：

1.应变片式称重传感器筛选

通过编制传感器测试数据记录软件，记录传感器负重状态下的数据变化情况，掌握了传感器零漂规律。通过掌握传感器零漂量随传感器负重时间的变化情况，以及每个传感器到达小零漂工作状态的时间。其中，三路传感器零漂变化曲线如附图1所示，图中记录了称重传感器承载三天的零漂数据。

由图1所示试验记录数据可知，称重传感器承载过程中前三天零漂量最大，三天后零漂变化逐渐减小。由此采用如下的传感器筛选方法：在整个系统安装调试后要根据被测试件的质量、质心对系统进行附载测试；使用软件记录传感器输出数据，并绘制传感器输出特性曲线；选择输出特性曲线平滑的传感器，更换输出曲线波动明显的传感器。

2质心台标定方法

依据传感器零漂规律，改变传统的标定工艺。在标定质心台传感器系数前使传感器负重特定时间(根据试验提前确定)使传感器工作于小零漂状态，并在此状态下标定传感器系数。卫星加注测试前质心台负重特定时间(根据试验提前确定)，使质心台传感器在整个加注过程中始终工作于小零漂工作状态。

此项工作的要点是精确把握传感器到达小零漂工作状态的时间，并且使其在整个标定和卫星测试过程中始终保持此状态。过程中需要通过大量试验数据并且根据不同传感器定制不同的使用方案。

通过使用新的标定工艺，使得标定系数更精确的反应质心台长时间工作中的传感器特性而不是短期测试时的对应的传感器瞬时系数，从而提高了卫星加注过程中质量、质心的测试精度。

通过应变片式称重传感器筛选和质心台的标定，进行以下消除质心测试系统中传感器零漂影响的步骤：

1)测量并记录卫星吊装上质心台前的工装质量数据，即传感器在质心台上只有卫星工装时的码值；

2)整个卫星加注测试过程中全程记录每个传感器在每一时刻的数据；

3)卫星加注结束后吊离质心测量台前测量并记录传感器输出码值，此数据对应卫星及工装的总重量；

4)卫星吊离质心台后重新测量并记录传感器输出码值，此数据对应卫星工装的重量数据；

5)对比卫星加注前后的工装测试数据，此数据反映了卫星加注过程中传感器总共的零漂值；根据对比结果修正卫星质量及质心测试数据，得到准的卫星质量及质心结果(如何根据对比结果修正可能是方法的关键所在)。

应用效果如下：

在xx-1卫星加注后我们采用常规测试方法和“卫星加注后测试”功能分别测量了卫星加注后最终状态的质量、质心数据，如表1、表2所示。

表1常规测试方法数据

  数据名称  工装  卫星  总重  P1(kg)  47.715  1688.854  1736.569  P2(kg)  47.812  1690.025  1737.837  P3(kg)  47.792  1673.690  1721.482  G(kg)  143.319  5052.568  5195.887  Yc(mm)  0.075  1.680  ------------  Xc(mm)  -0.363  0.831  ------------

表2“卫星加注后测试”数据

  数据名称  工装  卫星  总重  P1(kg)  48.280  1688.288  1736.568  P2(kg)  49.290  1688.548  1737.838  P3(kg)  48.774  1672.707  1721.481  G(kg)  146.344  5049.543  5195.887  Yc(mm)  1.832  1.630  ------------  Xc(mm)  -3.081  0.910  ------------

通过对比表9、表10，可以发现卫星置于质心台上12天后工装数据由于传感器零漂发生了较大变化，且三个传感器变化不一致，P1增大0.565kg，P2增大1.478kg，P3增大0.952kg。三个传感器总共漂移3.025kg。同时使用软件消除了由于三个传感器零漂不一致造成的质心测试误差。