جداول معدل الاختبار ذات المحورين هي معدات دقة رئيسية في مجال الطيران والفضاء والملاحة القسرية والتصنيع الراقي وأبحاث أجهزة الاستشعار.وظيفتهم الأساسية هي توفير موقع زاوية عالية الدقة، معدل الزاوية، ومراجع الحركة الديناميكية للحمل مثل الأجهزة الثابتة (على سبيل المثال، الجيروسكوب، مقياس التسارع) ، الباحثين، والحاويات البصرية الإلكترونية، مما يتيح المعايرة والاختبار،وتقييم الأداءنظراً لتنويع المنتجات والتقنيات المتاحة في السوق، يصبح اختيار جدول معدلات يلبي الاحتياجات المحددة بشكل علمي مهمة معقدة في هندسة الأنظمة.هذه المقالة سوف تشرح بشكل منهجي أساليب اختيار والاعتبارات التقنية لجداول معدل الاختبار محورين، مع التركيز على ثلاثة أبعاد أساسية للأداء: الدقة والاستقرار والاستجابة الديناميكية، والجمع بين المعايير ذات الصلة والممارسات الهندسية.

1تحليل أبعاد الأداء الأساسية: الدقة والاستقرار والرد الديناميكي

اختيار جدول معدل الاختبار ذو المحورين هو في الأساس عملية مطابقة مؤشرات الأداء الأساسية بدقة مع متطلبات التطبيق الخاص بك.هذه المؤشرات مرتبطة ببعضها البعض وتحدد مجتمعة قدرات اختبار جدول الأسعار النهائي.

1.1 نظام الدقة: نظرة شاملة من منظورات ثابتة إلى ديناميكية

الدقة هي حجر الزاوية لأداء جدول الأسعار ويجب تقييمها من وجهات نظر ثابتة وديناميكية.

الدقة الثابتة تشير في المقام الأول إلى دقة الموقع ويمكن تكرارها. دقة الموقع هو الحد الأقصى من الانحراف بين الموقف الفعلي الذي يصل إليه جدول السعر والموقف المطلوب ،عادةً ما تقاس في ثوان قوس (′′)على سبيل المثال ، فإن دقة موقع الغزل لنموذج معين من جدول السرعة هي ± 2 "، و محور المضرب هو ± 3 ". التكرارية أكثر أهمية ،قياس اتساق جدول أسعار الفائدة الذي يعود إلى نفس الموقف عدة مرات، مما يؤثر بشكل مباشر على موثوقية الاختبار ؛ يمكن أن تحقق جداول معدل الأداء العالي دقة ضمن 1 ". وهذه المؤشرات اثنين هي حاسمة في الاختبار الثابت والمعايرة.

تشير الدقة الديناميكية إلى أداء دقة جدول السعر في حالة حركة مستمرة ، مع استقرار السعر كمؤشر أساسي.وهو يمثل درجة التقلب في معدل الخروج الفعلي من جدول معدل تحت أمر سرعة ثابتة، عادة ما يتم قياسها عن طريق الخطأ النسبي (على سبيل المثال ، 5 × 10-5). الاستقرار في سرعات منخفضة (على سبيل المثال ، 0.001 ° / s) أمر بالغ الأهمية لمحاكاة الحركة البطيئة للغاية أو إجراء اختبارات عالية الدقة.

1.2 الاستقرار: أساس ضمان التشغيل الموثوق به على المدى الطويل

تحدد الاستقرار قدرة جدول المعدلات على الحفاظ على الأداء أثناء التشغيل على المدى الطويل أو في البيئات المعقدة ، وتعتمد على التصميم الميكانيكي الدقيق والإدارة الحرارية.

الاستقرار الميكانيكي: يقع الأساس في هيكل نظام العمود. تتبنى الجداول السائدة ذات الدقة العالية هيكلًا من نوع "U-T" (إطار خارجي على شكل U ، إطار داخلي على شكل T).هذا التصميم له مزايا مثل صلابة عاليةثانيًا ، يجب اختيار القدرة على تحمل الحمل بناءً على الحد الأقصى للوزن وحجم الحمل المقياس (على سبيل المثال ،نطاق مشترك هو قطر الطاولة من 320mm إلى 600mm)، مع هامش السلامة الكافي.

الاستقرار الحراري ومكافحة التداخلات: تسبب تغيرات درجة الحرارة التوسع الحراري للمباني الميكانيكية ، مما يقدم أخطاء.يجب النظر في تصميم التحكم الحراري لجدول المعدلات، أو يجب اختيار نموذج مع غرفة التحكم في درجة الحرارة المدمجة لتوفير بيئة اختبار مستقرة للحمل.مقاومة الاهتزازات للمعدات هي أيضا جانب مهم من استقرار البيئة.

1.3 الاستجابة الديناميكية: وصف رئيسي لقدرة التحكم في الحركة

مقاييس الاستجابة الديناميكية تقيس قدرة الجدول على تنفيذ أوامر الحركة السريعة والمعقدة.

نطاق السرعة والتسارع: يحدد الحد الأقصى للسرعة الزاوية والسرعة الزاوية الحد الأقصى لحدود حركة جدول السرعة. على سبيل المثال،بعض جداول السرعة لديها أقصى سرعات تتراوح من ± 500°/s إلى ± 800°/s وأقصى تسارعات تتراوح من 200°/s2 إلى 360°/s2 عند اختيار جدول السرعة، تأكد من أنه يغطي الحد الأقصى لمجال الحركة المطلوب من خلال محيط الاختبار.

تشير خصائص الاستجابة الديناميكية إلى السرعة والدقة التي يتبع بها جدول المعدلات أوامر التحكم ، والتي تنطوي على عرض النطاق الترددي ووقت الاستجابة لنظام التحكم في الخدمة.القدرة العالية على الاستجابة الديناميكية ضرورية لسيناريوهات الاختبار التي تتطلب محاكاة المناورات السريعة أو الاهتزازات الزاوية (التأرجح)..

من أجل تسهيل المقارنة، يلتقي الجدول أدناه بمجموعات معايير الأداء الأساسية لجدول معدل الاختبار النوعي ذو المحورين:

الجدول 1: النطاق النموذجي لمعلمات الأداء الأساسية لجدول معدل اختبار المحورين

2عملية الاختيار: من تعريف المتطلبات إلى مطابقة التكنولوجيا

يجب أن يتبع الاختيار العلمي عملية منهجية لضمان أن المواصفات التقنية تخدم التطبيقات العملية.

1.حدد بوضوح متطلبات ومعايير الاختبار: هذه هي نقطة البداية للاختيار. أولاً، نوع الكائن الخاضع للاختبار (الجهاز الجيروسكوبي ، نظام الملاحة الثابتة ، الباحث ، إلخ) ،معاييرها الفيزيائية (الحجم)يجب تحديد أهداف الاختبار (المعايرة، الاختبار الوظيفي، اختبار العمر) ، ومعايير الاختبار أو المواصفات التي يجب اتباعها.في مجالات ذات معايير عالية مثل الطيران، GJB 2426A-2015 "أساليب الاختبار للجيروسكوبات الألياف الضوئية" هي وثيقة دليل توفر لوائح موحدة حول الأداء والقدرة على التكيف مع البيئة ،و أساليب اختبار الجيروسكوبات الضوئيةتعريف المعايير بوضوح هو أساس جميع المفاوضات اللاحقة وقبول المعلمات التقنية.

2تحديد مؤشرات الأداء الأساسية: استناداً إلى متطلبات الخطوة الأولى، يتم تحديد متطلبات الدقة والاستقرار والاستجابة الديناميكية إلى مؤشرات رقمية. على سبيل المثال،إذا كان هناك حاجة إلى معايرة نوع معين من الجيروسكوب الألياف البصرية، بناءً على متطلبات الاختبار لخطأها غير الخطي للحد والعامل غير الخطي لتنظيم المقياس ، يمكن استنتاج أن جدول المعدل يحتاج إلى الحد الأدنى من 0.001 درجة / ثانية واستقرار المعدل 1 × 10-5.

3تقييم الأنظمة والواجهات المساعدة:

الحلقات المنزلقة: تستخدم لتزويد الطاقة ونقل الإشارات إلى الحمل على جدول المعدل. يجب أن يلبي عدد الحلقات (مثل 55 حلقة أو 60 حلقة) احتياجات جميع قنوات الطاقة والإشارة.

التحكم والبرمجيات: يتم تجهيز جداول الأسعار الحديثة بأنظمة قياس ومراقبة تخضع لسيطرة الكمبيوتر.يجب تقييم البرنامج لتحديد ما إذا كان يدعم أنماط التحكم المطلوبة (وضع، معدل ، التأرجح) ، مرونة البرمجة ، وظائف جمع البيانات وتحليلها ، وما إذا كانت الواجهات الخارجية (مثل RS422) متوافقة مع أنظمة الاختبار الحالية.

4.النظر الشامل وبحوث البائعين: في حين تلبية مؤشرات الأداء الأساسية، ووزن التكاليف، وأوقات التسليم، وخدمة ما بعد البيع، وقدرات الدعم الفني.إعطاء الأولوية للموردين الذين لديهم دراسات حالة واسعة وسمعة قوية في منطقة التطبيق المستهدفة (على سبيل المثال، اختبار الملاحة الثابتة).

3التركيز على الاختيار المنحى إلى سيناريو التطبيق

تطبيقات الاختبار المختلفة قد يكون لها تركيزات مختلفة على مقاييس الأداء الأساسية الثلاثة.

معايرة واختبار الجهاز الثابت: هذا هو التطبيق الأكثر كلاسيكية من جدول معدل محورين. الدقة (وخاصة استقرار معدل وأداء معدل منخفض) هي الاعتبار الرئيسي ،لأن المعلمات الرئيسية مثل عتبة الجيروسكوب، عامل التوسع والخطية حساسة للغاية لدقة مرجع المدخلات. مطلوب أيضًا دقة وضع جيدة لاختبارات تحديد المواقع متعددة النقاط.

محاكاة واختبار أنظمة الملاحة الثابتة: تركز على الاستجابة الديناميكية ومدى الحركةيجب أن يكون جدول السرعة قادرًا على محاكاة الحركات الزاوية المختلفة للطائرة أو المركبة (دورات عالية السرعة)، المناورات) ، مما يتطلب ارتفاع الحد الأقصى لسرعة الزاوية والسرعة الزاوية. في الوقت نفسه ، يتم استخدام قدرات الجمع بين المواقع متعددة المحاور أيضًا لمحاكاة تغيرات الموقف المعقدة.

اختبار معدات التتبع الكهروضوئي: يتطلب التوازن بين الاستجابة الديناميكية والاستقرار في السرعة المنخفضة.يجب أن يحاكي جدول المعدل حركة المسح السلسة في خط الرؤية (التي تتطلب استقرارًا كبيرًا) واستحواذ الهدف السريع وتتبعها (التي تتطلب استجابة ديناميكية عالية).

بالنسبة للاختبارات التي تنطوي على اختبار البيئة: إذا كان من الضروري إجراء المعايرة والاختبار في ظروف درجات حرارة مختلفة ،يجب اختيار نموذج جدول المعدل الذي يمكن دمجه من الناحية الهيكلية مع غرفة التحكم في درجة الحرارةأو يمكن اختيار جدول معدل ثنائي المحور متكامل مع غرفة تحكم درجة الحرارة مباشرة لضمان موثوقية مرجع الاختبار في ظل ظروف تغير درجة الحرارة.

4إدماج النظام والاعتبارات المستقبلية

اختيار جدول المعدلات لا يتعلق فقط باختيار جهاز مستقل ، ولكن أيضا بتخطيط نظام فرعي للاختبار. سهولة دمجها في بيئة المختبر القائمة (الأساس ،عزل الاهتزاز)يجب النظر في نظام جمع البيانات وبرمجيات التحكم المركزية.وينبغي الانتباه إلى ما إذا كان جدول المعدلات يمتلك إمكانات التوسع الوحيدة (eعلى سبيل المثال ، التحديثات المستقبلية لنظام ثلاثي المحاور) والوظائف الذكية (على سبيل المثال ، التحكم التكيفي القائم على النموذج ، ودعم الصيانة التنبؤية).

باختصار ، 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 ) مع الدقة كعمودها الفقري، والاستقرار كتمسكها، والاستجابة الديناميكية كقلبها. 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.