Статическая точность поверочных столов
Статическая точность, или точность наведения/ориентации поверочных столов, определяется совокупным влиянием статических погрешностей всех осей: ошибки положения, погрешности взаимной ортогональности, биения, перекосов при установке стола и испытуемого объекта, неплоскостности установочной плиты и точности приспособлений. Эти погрешности суммарно влияют на точность наведения и ориентации.
Статическая точность поверочных столов
Статическая точность, или точность наведения/ориентации поверочных столов, определяется совокупным влиянием статических погрешностей всех осей: ошибки положения, погрешности взаимной ортогональности, биения, перекосов
при установке стола и испытуемого объекта, неплоскостности установочной плиты и точности приспособлений. Эти погрешности суммарно влияют на точность наведения и ориентации. Этот параметр особенно важен при испытаниях акселерометров и гироскопов инерциальных навигационных
систем (ИНС) в лабораториях навигации, а также при калибровке и проверке оптических/лазерных приборов (автоколлиматоров, зеркал, многоугольных призм, цифровых инклинометров) в метрологических лабораториях.
Точность положения и повторяемость
Более важной, чем абсолютная точность, является повторяемость ошибок. Возможность выявления повторяющихся и предсказуемых погрешностей позволяет компенсировать их и использовать в моделировании, что применимо и в калибровочных лабораториях, и в системах Hardware in the Loop (HWIL). Гауссово распределение, полученное при повторных измерениях, определяет два ключевых метрологических параметра: пиковое отклонение среднего значения («accuracy») и стандартное отклонение («repeatability»). Для измерений обычно используют высокоточные оптические/лазерные приборы (автоколлиматоры). Отражение от высокоточных многоугольных зеркал позволяет фиксировать погрешности с разрешением лучше 0,1″. Механический люфт в механизмах передачи момента снижает точность, но устраняется применением двигателей прямого привода и энкодеров, установленных непосредственно на вал. Жёсткость конструкции, прогиб под динамическими, статическими и тепловыми нагрузками, а также параметры системы управления (устойчивое смещение, резонансы) также влияют на точность и повторяемость.
Минимальная чувствительность
Минимальная чувствительность оценивается в плане управляющего воздействия и отображаемых данных. Выводимая чувствительность видна в программе, а чувствительность на команду оценивается по средней обратной связи после подачи команды.
Взаимная ортогональность осей
Погрешность ортогональности между двумя смежными осями определяется суммарным перекосом каждой оси в плоскости между ними. Определяющими факторами являются точность обработки и расточки, конструкция подшипников и качество сборки. Типичный метод — поворот оси на 180° и считывание вдвое превышающей ошибки с помощью автоколлиматора и зеркала, установленного перпендикулярно валу. Для замера взаимной ортогональности автоколлиматор ориентируют вдоль внутренней оси. Два поворота по 180° (по каждой оси) дают удвоенное значение ошибки. Применяются призмы возвращения, пентапризмы, высокоточные многоугольники и двухсторонние зеркала.
Биение (Wobble)
Биение — это вращение реальной оси вокруг двух ортогональных направлений относительно идеальной оси. Коническое возвратно поступательное движение отражается от плоского зеркала, перпендикулярного оси, как смещения по X и Y на автоколлиматоре. Ошибки установки зеркала создают среднюю окружность; отклонения от неё соответствуют биению. Пиковое отклонение (peak to peak) — это максимальное биение. Замеры выполняются двухгранным автоколлиматором и плоским зеркалом или прецизионными цифровыми уровнями в двух ортогональных направлениях (необходим перевод из системы координат, связанной с корпусом, в инерциальную). Тип подшипников критичен: радиальный и осевой люфт напрямую влияют на биение и несовпадение осей.
Погрешность установки
Перекос при установке измеряемого объекта и самого стола снижает статическую точность. Внутренняя ось оснащена плитой с эталонным расположением установочных штифтов. На точность влияют точность установки штифтов, плоскостность плиты и качество сборки приспособлений. Выравнивание стола осуществляется по внешней оси или базовому элементу относительно географических координат и вертикали. Регулируемые опоры компенсируют перекос, а меньшее количество опор упрощает юстировку.
Несовпадение осей
В трёхосевых столах оси вращения не сходятся в одной точке. Несовпадение связано с погрешностями расточки и юстировки подшипников. При допущении идеальной ортогональности оно вычисляется из парных смещений. Применяют высокоточный лазерный дальномер с эталонным щупом на внутренней оси. Поворот внешней оси на 180° даёт два смещения, а поворот средней — третье. Необходим высокоточный концентрированный щуп, центрированный на плите.