理论教育 如何对测试系统进行标定?

如何对测试系统进行标定?

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:绝对校准法绝对校准法是将被校准的传感器置于精密的振动台上承受振动,通过直接测量振动的振幅、频率和传感器的输出电量来确定传感器的特性参数。绝对校准法一般是由国家计量院实行一级标定所用的方法,用来标定二级精度的标准传感器。图5.20比较法校准传感器示意图现场测试时也可使用1g标准加速度校准法,即采用便携式1g标准加速度校准仪对加速度传感器的灵敏度进行校准。

如何对测试系统进行标定?

为了保证机械振动量值的统一和传递,国家建立了振动的计量标准和测振仪器的检定规程。传感器在出厂前会由传感器生产厂家进行检测,并给出每只传感器的灵敏度等参数以及频率响应特性曲线。但是,传感器在使用过程中某些电气性能和机械性能会发生变化,如压电式传感器可能会由于压电材料的老化而使灵敏度每年下降2%~5%。因此,测试仪器应该在使用一段时间后就进行校准(标定)。另外,在进行重大的和大型的试验前,也应该对测试仪器进行一次校准,以保证测量数据的可靠性和精度。

测试仪器的使用单位一般只校准其灵敏度、频率特性和动态线性范围。对于接触式传感器,校准的方法主要有两类:绝对法和相对法。

(1)绝对校准法

绝对校准法是将被校准的传感器置于精密的振动台上承受振动,通过直接测量振动的振幅、频率和传感器的输出电量来确定传感器的特性参数。绝对校准法一般是由国家计量院实行一级标定所用的方法,用来标定二级精度的标准传感器。

绝对校准法有两种,即振动标准装置法和互易法。互易法校准是利用可逆、无源和线性传感器的输出和输入存在着互换的关系来求传感器灵敏度值;振动标准装置法又有激光干涉校准法、重力加速度法和共振梁法等多种,目前用得较多的绝对校准法是振动标准装置法。例如,激光干涉校准法的原理是将被校准的测振装置安装在一个能产生正弦振动的标准振动台上,用激光干涉仪等手段测出振动台的振动频率和振幅。具体的校准方法可参看GB/T 20485.12—2008,振动与冲击传感器校准方法。

(2)比较校准法

比较校准法又称相对校准法,是将被校准的传感器与标准传感器相比较。校准时,一般将被校准传感器和标准传感器背靠背安装在标准振动台上,此时也称“背靠背校准法”(见图5.20),使它们承受相同的振动,然后精确地测定它们的输出电量,被校传感器的灵敏度Sa由下式计算得(www.daowen.com)

式中 S0——标准传感器的灵敏度;

e0——为标准传感器的输出电压;

ea——被校传感器的输出电压。

图5.20 比较法校准传感器示意图

现场测试时也可使用1g标准加速度校准法,即采用便携式1g标准加速度校准仪对加速度传感器的灵敏度进行校准。

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