【国家标准(GB)】 振动与冲击传感器的校准方法 第1部分：基本概念

ICS17.160
中华人民共和国国家标准
GB/T13823.1--2005/IS016063-1:1998代替 GB/T 13823. 1—1993
振动与冲击传感器的校准方法
第1部分：基本概念
Methods for the calibration of vibration and shock transducers-Part 1: Basic concepts
(IS0 16063-1:1998,IDT)
2005-05-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-10-01实施
..com前言
GB/T 13823.1--2005/IS0 16063-1:1998G7T13823振动与冲击传燃的校维方法$国以下四类组成：一第1类：基本概念；
.·第2类：绝对校准；
—第 3 类:比较校准;
一第4类：环境模拟校准。
本部分为GB/T13823的第1部分。本部分等同采用IS016063-1：1998振动与冲击传感器的校准方法第1部分：基本概念》(英文
版）。
根据我国情，在“磁灵度”节中，引人注解，表明所对成的国家标准（GB/T13823.4）采用了旋转磁场方向的测试方法。
为使于使用，本标准做了下列编辑性修改：a）“本国际标准”一词改为“本部分\，期除国际标准的谢言。
本部分代替GB/T13823.1—1993振动与冲击传感器的校推方法基本概念。本部分与GB/T13823.1：1993相比主要变化如下：新增了第6和附录A；对参考文献进行了扩展。
本部分的附录 A为资料性附录。本部分由中国计量科学研究院提出。本部分山全国机械振划与冲击标准化技术委员会归口本部分起草单位：中国计量科学研究院、北京市计量科学研究所本部分主要起草人：马明德、冯源、李学瑞、张宏宰、容毅。..comGB/T 13823.1--2005/ISO 16063-1:1998引言
对于人戒各类设备所造受的冲击和振动进行精确测量的要求日益迫切，所以振动与冲击传感器的校准已变得格外重要。关丁这些校准已来用或推荐了一些方法，GB/T13823的本部分对其中一些方法班行了阐迷。第5章介绍了孔种方法，这些打法在握动与冲击传感器的绝对校准中已被证明是可靠的。
本部分包含有振动与冲击两类传感器共同的校准方法，事实证明按照振动测量或冲击测量来区分传感器是不切实际的。
本部分仅限于线性运动加速度、速度和位移传感器的校准；不涉及用于力，压力或应变测量的传感器，当然其中一些传感器可能使用类似的方法进行校推。此外，本部分也不包插用于测量旋转摄动的传感器，因为目前此类传感器数量较少，其校推硬件和方法与本标准涉及的线运动传感器也有所不同。本部分包括定义并叙述了作为基础的绝对校准方法。此外，在总则中还概括叙述了振动与冲击传感器的多种较推方法，以及除灵敏度外其他测量特性的校谁方法。为能实现已知准确度的校准，必须详细规定仪器的技术要求和操作步骤。有关各种校推方法的上述信息将在GB/T13823的后续部分详细介绍。
传感器本身可作为一个单元进行校谁，它可以包括连接电缆和/或一个适配装置。对校准系统必须始进行明确地说明。
本部分包括一个参考文献日录，正文中引用参考文献时以方括号中的数字表示。1范面
GB/T13823.--2005/IS016063-11998振动与冲击传感器的校准方法
第1部分：基本概念
GB/T13823的本部分规定了振动与冲击传感器的校准方法：包括灵敏度以及其他特性的测量方法。
本部分推荐了种绝对校雅法为优先采用方法（见5.2.1),还介绍了振动与冲市传感器的比较校准方法（见5.3),更详尽的叙述见GB/T13823第2部分到第18部分及IS06347第19到第23部分。本部分适用于连续读出的线运动加速度、速度放位移传感器的校准·并建议了优先采用的方法，这种方法已被证明能给出可靠和可复现的结果。本部分不适用于旋转式传感器的校推。2规范性引用文件
下列文件中的条款.通过GB/T13823的本部分的引用而成为本部分的内容。凡是注F期的文件：其随后所有的修改单（不包括谢误的内容）或修订版均不适用于木部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T11821996形状和位置公差通则、定义、符号和图样装示法（eV15O1101：1996）GB/T13824--1992对摄动烈度测量议的要求(eVJSO2954：1987)IS()2011:1990振动与冲击术语bZxz.net
JJF 1059—1999测鼠不确定度评定与表示(BIPM/IEC/IFCC/1S0/0IML/IUPAC,1995,IDT)3术语和定义
ISO 2041:1990确立的及下列术语和定义适用于本部分。3.1
传密器 transducer
把被测量的机械运动（如给定方问的姐速度），转换成可方便測量或记录的量的装置往：传感器可包括辅动设备，如适调放人器、必备的供电电源.必要的电子元件、输出指示器或记录器等3. 1. 1
工作范围operatingrange
传感器在指定允差限内可视为线性传感器的频率与辐值范围。3. 1. 2
互易传感器reciprocal transducer双向机电传感器。对此类传感器施加的电流与其产牛的力之比（此时传感器被束使其速度为零）等于对其施加的速度与其产生的电压之比(此时传感器处于开路状态，使其电流为零）。例如：磁电与压电传感器。
不可逆传感器unilateral transducer应变片作为嫩感元件的传感器，此类传感器对施加的电激励不产生明屁的机械喇应。..comGB/T13823.1—2005/ES016063-1:19983.2
输入信号inpul signal
作用于传感器输入端的信号。
例如：作用于安装面的加速度。3.3
输出信号oatput signal
传感器对给定输入信号所产生的响应信号。注1：对单端传感辈，加速度矢盘指向传感器安装面时被视为正方向。对背靠背安装的参考加邀宽计，加速度失量从上表面指向被比较枕准的加速度计时被规为正方向。注2：输出量（如电压、电荷、电流、阻抗等）的相位规定以所定义的正加速境大邀取寻山量（速度或位移）为参考。3.4
灵敏度 sensitivity
对线性传感器，灵敏度为正弦激励作用于安装面且平行于灵数轴时，输出童与输入量之比。注：一般情况下，灵敏度包括幅值与相位两个信息，因此是随短率变化的复数量。正弦输入运动可以由以下方程组表示：sscxpL(+=scos(+）+jsin(+）
- jas = vexpLi(cx +g + r/2)] = lcos(u +i +x/2)+jsin(at+P +x/2)] ( 2 )a = jau aexpLj( +甲 +)] a[cos( +p +r)+jsin(+ Pi +r)] ( 3)u = uexpL(u + p) = i[cos(at + a)+ jsin(t +Pa)]我中，
位移复数梦，
…速度复数量;
一加速度复数量；
t-—输出复数量，
一正弦位移的蜂值;
正弦速度的峰值
一止弦加速度的峰值：
角频率+
与：…相位角t
{时间
i—-虚部单位量。
位移灵敏度S，以输出信号单位每米表示S, 丝=S,exp[-j(—)]
式中：
位移灵敏度幅值：
相位滞后。
速度灵教度S，以输出信号单位每米负一次方秒表示：S, - 共= S.,exp[- j(9 + n/2 ~ g)]式中：
速度灵敏度幅值！
（5）
（6）
9十元/2--相位滞后。
加速度灵敏度S.以输出信号单位每来负二次方秒表示：GB/T13823.12005/IS0 16063-1:1998S, =丝 Ssexp[- j(βi +r-p)]
武中：
5,一-一加速使灵能度幅值,，
9十元一9——相位滞后。
---.-( 7)
通带，对位移传感器确定位移炭敏度，对速度传感器确定速度灵敏度，对加速度传感器确定加速度灵敏度。一般来说，灵度幅值和相位角是赖率的两数，f一的/2元。往，对位移、速度或加速度传感器，当频率趋于零而对应的灵敏度不为零，则被称为與有掌频率响应(育流响应)。恒加速斑下奥数度对应于wD和相位差为零。具有季频率响应的传感器有使用应变片、电位差计、动变压器、力平衡（间股或可变磁阻系统嫩敏感元件的加速度传感器。不具有掌质率响应的传感器有自发电式惯期传感器，如压电戒电动传感器等。3.5
横向灵敏度比(TSH)transverse sensitivity ratlo (1SR)对同一输人量，传感器灵敏轴垂直于输人方向时的输出量与传感器灵缴轴平行于输入方向时的输出量之比。
振动发生器vibrationgenerator对传感器安装面提供可控制运动的装置。注，振动发生器有时被称为激励器或摄动台。4 特性测量
4. 1总测
传感舞校谁的基本同的是对传感解在其应用的自由度托，在整个輪慎与频率范画确是它的校推系数（灵敏度）。此外，知道传器在其他五个自由度上对运动的应也很重要，例如对：个草线运动期速度传感器，应知道相对于灵敏轴垂直方向的运动响应以及对转动的响应。其他重要因素包括阻尼，相位角、非线性或响应随运动辐度的变化、温度与压力变化的影响，以及其他外部条件如连接电缆运动时的影响。
4. 2直接响应
4. 2. 1频率响应与相位响应
通过安装传感器使其灵敏轴平行于振动发生器运动方问，量由振动发生器提供的运动量感输人量，同时测量传感器的輪出，即可获得传感器的灵敏度。使用辐值与颊率均在传感器工作范围内的可控瞬态激励，可对连续读出或峰值读出的传感器进行校准。为测定谐振响应，应在全部频率范围内缓慢连续地改变振动频率，同时观现测传感器输出。一般求说，只提供作为频率函数的幅值烫教度校准数据，而，如果摄动传感器使用在靠近懒率上限及癫率下限，或做特殊应用时，就可能需要相位瞬应数据。在全部感兴趣的赖率范国内，测量输出信孕与机概薇威之闻的位差，即可测定相位响应。4. 2.2非线性度
使传感器输入幅值从所充许的最小值增加到最大值，同时测望其输出幅值，即可得到传感器输出的线性偏差（幅度嗮变）。当使用正弦振动发生器时，应在不同频率点上重复测量几次。非线性可能以儿种形式出现。随着幅度增加+传感器灵敏度可能逐渐变化，也可能在振动或冲击之搭存在承久变化导致传感器产生等位移动，或存在窦然限制运动范围的问断点。传感器非线性的类型科幅度可以由它的幅度畸变来表示，也可将它的谱振曲线、相位角及衰减盘与CB/T 13823.1—2005/IS0 16063-1:1998理想的线性传感器的响应特征相比较来表示。线性度的充许偏差由测量御定。可以预见在传感器有用的动态范面上限存在非线性。
4.3乱真响应
4.3.1温度相关性
多数传感器的灵敏度、尼比和谐振频率部是随温度变化的函数。温度嗨应校准通常利用比较法进行。安装标准传感器使其轴向与被测传感器的轴向一致。被测传感器放置在温度箱内，标准传感器安在温度箱外，否则就应对标推传感器进行保护，以抑制温度变化的影响，以使其在全部校推过程中，由汀周围温度的影响菌造成的标准传感器灵敏度变化保持在2%以内，握动发生器仪用在横向振动小于轴向振动25%的已知频率点上。在选择振动发生器和设计夹具时，应使在进行校准的频率上被测传感器与标难传感器之间的相对运动小到足以忽略。进行温度响应校准的另一个可供选择的方法是把标准与被测传感器一同安装在温度箱内合适的夹具上。这种方法仅限于标准传感器温度响应已知的温度范围。对具有静态加速度响应的传感器，应在最高和最低温度下测量其零点不对称性。对内阻尼大于临界阻尼10%的传感器，应至少在四个频率点上以一单振动蝠值选敢五个温度点（含室温）进行校准。此方法同样适用于另外一些传感器，如动阅式电动传感器。所选摔的频率要分布在预定使用的整个频率范上。
在最商准温度上，温度稳定后应对压电传感器的内部电容和电阻进行测录。如果在最高校准温度所测童的压电加速度计内阻过低，和适调效大器起使用时会影响低频响应。这时应在此温度下进行低颖响施校准，要选择若十频率来充分描述频率哪应。在加速度计和适放大器·起使用的情况下，应进行系统校谁，注：高温可以影响如速度计的低烦响应，也影响加速度计适调效大器系统的噪声和稳定性。减度响应偏差以被测温度下的校准系数相对于室(20℃)时校准系数的变化量来计算(避量频率选在室温下传感器响应的平坦段)。该变化量以相对十室温时校难系数的百分比表示。比较理想的情况是，在期望恢用的避度范围内,所选择传感器的温度响应偏差不超过115%。4. 3.2压电传感器的瞬变温度灵数度所有压电传感器在瞬态温度变化下都产生热电输出。对铁电材料尤其姆此。热电输出大小取决于构成晶体的材料和传感器的结构。通常，热电输出的主要频率明显小于1Hz。鉴于大多数适调放大器的抵颜特性，来白传感器的大部分热电输出被滤除了。显然，热电输出依赖于温度变化速率以及传感器与放大器配套特性。对传感器的热电谢试要便用通常配套的同类型适调放大器，按带用方法将传感器安装在铝块.上。铝块的质量约为传感器的10倍。传感器与铅块快速浸人一个冰水槽或与室温相差约20℃的其他适当液体槽中。槽中液体应予以说明，应有措施确保液体不会浸人传感器中并保证连接头的满电阻不被液体降低，等等。使用直流示波器或记录仪测量放人器的最大输出和从瞬变开始至达到最大输出的时间。如果输出在起始的2秒内按向并达到友极性的峰值，该峰值与对应时间也应于以记录。对压电加速度计，通过把传感器最大输出值除以措温与室温之差与而速度灵敏度的无积，即可得到瞬变温度灵数度。单位等效为[(ms-)/℃]
对特殊应用的具有显著差异的低频特性的放大器，热电量应和所使用的这类特殊放大露一起进行系统测量，对瞬态温度变化速率与上述情况差异极大的应用场合，应通过模拟这种温度条件进行量。
4. 3. 3横向灵敏度比
横向灵敏度比(TSR)通常在低手 500 Hz的单频率点上测量。所使用的频率应记录在报告中。对于所施加的单频正弦运动，应确认施加到垂直于灵敏轴方向的运动至少应为灵敏轴方向运动的100倍。当测量横向灵敏度比小于1%的传感器时为获得横向灵敏度比，所施加的运动更强烈，需要格外小心和熟练操作技巧。
GB/T 13823.1-2005/ISO 16063-1: 1998安装传感器并沿灵敏轴在360\范围内，以45\或小于45\为增量逐次旋转传感帮，以测定最大横间应。
注：实验表明,加速度计的横向灵敏度在 2 000 Hz以内频率相关性不明显：当前可用的赖率范围从 2 000 Hz到10 000 Hz的横间灵敏度资料非常有限：·些实验者指出·他们的实验结果通带表明,高频横向响应(从2 000 Hz至 10 000 H2)其有与低频测量(指小于 500 H2) 一样的幅值量级。一般认为,轴向谐振频率大于30 kHz的如速度计,主要的横向谨振频率将大于 1 kHz+这样出就超出了传感器通常的工作范围。对其他类型的振动传越器，目前的资料更少。妇有可能应给出最低横向谐据频率。4. 3. 4旋转运动灵敏度
很多线运动传感器对旋转输人是敏感的，例如挠性压电与压阻如速度计及摆动式力半衡（伺服）加速度计。必须差意旋转灵敏度的荐在，应该采取预防措施莱排除出这种作用引起的测量误差。线运动振动传感器的旋转灵敏度可以通过旋转振动传感器灵缴度校准方法（见参考文献[36])来进行测量。4. 3. 5应变灵敏度
应优先选用下述方法来测定由于基座弯曲而在传感器输出端产生的误差。传感器安装在可产生25m曲率半径和250×10-应变的简易悬臂梁上。把钢制悬臂梁夹紧于一例性支架上。梁的宽度76rmm，厚度12.5nm，自由长度为1450mm。此的固有频率非常接近 5 Hz。在梁上粘有一个应变片用以量应变量，其安装位置靠近（被测)传感器，离固定端大约40 mm。安装位置处的运动用一个传感器测量。固定此传感器应使用附加的隔离方法以防止基座弯曲。测量过程通常宜使用校准系数高于被测传感器10倍以上的传感器。测量中应记录应变仪与传感器的输出。通过人工偏转梁的自由端来激励系统。在梁表面应变为250×10一\（相当于25m面率半径）时记录传感器辅出：熟上安装位置处的运动与被测传感器指示运动之间的差值，就是由于基座弯曲而在传感器输出端产生的误差，用以,上差值除以250即得到应变值为10-6(即一个徽应变)时的应变灵敏度。应在不同应变幅值下沿不同方向测量应变灵敏度。在某些使用和安装情况下，一些传感器的最大应变灵敏度能产生较大的误差，例如用于振动校准的振动发生器产生的应变，在一些频率上可使一些压电加速度计产生百分之几的错误信号。4.3.6磁显敏度
把传感器安装在一个50Hz2或60Hz的已知磁场内，转动被测量的传感器方向，记录传感器最大电输出信号，对于加速度计，灵敏度的单位为米每二次方秒特斯拉。对速度传感器，在可用频率范围内灵敏度单位为米每秒特斯拉。应从测量套组中除诱发的振动与乱真电噪声。注：我国已正式出版的国家标准（GB/T13823，4—1992%振动与冲击传感据校准方法微灵敏度的谢试》)中，采用了转动磁场方向测试传感器磁灵敏度的方法。4.3.7安装力矩爱敏度
对传感器安装力矩引起的校推系数变化，可通过施加几个特定安装力矩来进行测甲。凡个持定安装力矩分别为：二分之一规定安装力矩、规定安装力矩和二倍规定安装力矩（最大安装力矩）。这种测量方法限定传感器只有在使用螺钉、螺栓或其他螺纹紧固件进行安装时才能使用。姚安装中使用一个以上紧固件，每个紫固件均应施加以力矩。要碗保传感器安装面没有毛刺或其他表面缺陷，以免影响平面安装。安装传感器的测试面要平坦、光滑，并且必须为钢制。推荐的平面度优于 5 μm,磨削抑工后粗髓度均方根偏差不大于2 Hm。对安装被校传感器的测试面，钻孔、攻丝必须垂直。其垂直度优于0.05mmm，（见GB/T1182一1996。推荐使用接触面润方，并加以说明，要从非紧固条件下施如力矩.即对于兰个测试力矩巾的任一力矩，施如力矩要从零开始进行。对于二分之一和两倍规定安装力矩，力矩灵敏度应记录为椎对于规定力短传感器校准系数的变化量。使用力矩的不确定度不应超过士15%。GB/T 13823.1—2005/ISO 16063-1:199B4.3.8特殊环境条件
在一些特定环境中，传感器的工作可能受到不良影响，如强静电场，变化的强磁场、射频场、强声场及电缆作用和该辐射的影响。虽然对预期存在不利影响的场所已经研究出特殊测量技术（觉GB/T13824一1992，但是凿前还没有普避认可的技术来测定上述特殊环境对传感器江作的影响。5校准方法
5.1总则
为对传感器行直接校准，需使用一个摄动发生器为传感器提供一个可摔制并可测量的输人量，同时还应具备一种对传魔器翰出信号进行把录和测量的方落。传感器应紧固在振刻发生器上（当传感器输出大小取决于传感器和振动体的相对运动时，传感器应靠近振动台面安装）。传感器的固定要有足够的刚性，以便在传感器工作频段内振动发生器将运动全部传递给传感器。当传感器及连接物被看做质量一弹簧单自出度系统时，上述系统的固有频率应高下振动发生器给出振动的最高赖率。振动发生器可以是一个使传感器与地球重力场方向形成倾斜角的支架，也可以是离心机、电动式振动台或冲击摆的砖子。倾斜支架和离心机可以用于零频校准；转动式校准删用于地球重力场的低频校准；电动式振动台通常被用做毯态正孩校准，冲击摆产生瞬态激励，作为电动式振动台的补充，可用来嫩励共振频率响应，也可用于商加速度和高速度校推。此外，冲击激励还可以在高加速度和高速度变化时验证传感器的性能，检查在瞬变条件下与传感器配套仪器的性能。本分还给出了用于不尚目的的儿种校推方法。推荐使用激光干涉法作为基木校准方法，只要条件允许，标推传感器校准时都推荐使用这一方法。在单一频率下做校准时，根据不同的使用情况，应优先选择以下频率点：160Hz、80Hz、16Hz、8Hz。频率响应可以从使用频率范围内，通过离散频率点上的校准得到，在低准确度下可相对于参考频率下的灵敏度得到類率响应。大多数其他校准通过与一个经绝对校推方法校准的标准传感器作比较得出。校准总是以传感器的运动基面为参考，对于“背靠背”校准而膏，以被校传感器的安装基面为参考。5.2绝对法校准
5.2.1通过测整位移幅值及频率进行校准5.2.1. 1概述
许多动态校准方法都是依据传感器所承受的振动位移幅值来进行精确量的。这种方法一般用于可连续读数的传感器。振动发生器施加的正弦振动应在严格定义的直线上，其横向运动应该小至可慈略。
对于位移为和赖率为于的正弦振动分别进行一次和二次微分即可导出公式i二2fs和α(2元)\s。使用这=个公式即可由测得的位移计算速度V和加速度α。这些公式的使用前提是：即使微分后，运动过程中谐波和噪声也可以忽路。这里强调了将电源或诸如机械共振等其他因索引起的失真减为最小的必要性。谐波分量也是有害的，因为它们能激发起传感器的共振响应。测出位移幅值后，通过计算传感器输出与速虚或加速魔的比值即可得到传感器灵敏度，位移幅值可利用激光干涉法测出。在参考文献233至[28]、[37]和[38]中详细介绍了这种方法。基于激光干涉法对位移幅值进行测量的灵数度计算方法，通带在0.1Hz~10kHz频率范围内能够得到较高的准确度（对应位移幅值20nm~0.5m）。除灵敏度校准外，在干涉位称测量基础f，通过采用特殊方法还可以实现绝对相位校推。激光多普勒测速法（见参考文献[39])也可以实现高精度的绝对灵敏度校谁和相位校推，这是基于位移测壁的激光于涉法的一种替化方法。如果参考镜在传感器振动频率（或相关的谐波赖率）上受到干扰，位移测量中就会产生重大误差。分光镜被干扰也会产生误差。最好用一个高灵敏度的妞速度计监测干扰的大小，5.2.1.2理想干涉夜原理
图1给山了工作原理。其中E、E，和E，分别代表电场矢量，和2代表遵过分光镜之后光束需经过的实际光程。被测景的位移幅值用s反射镜2）表示。反射输1
分光情
光电检测器
GB/T13823.1—2005/IS016063-1：1998E
图1理想激光干涉仪原理图
电场失量 E 和 E, 可表示如下;E, - A,exp.
E, Agexp?
武中：
激光波长。
光电检测器的光电流强度[(t)由下式给出：\t
禁（+
I() ~| , + E, ? A+ Bcos
式中：
系绗常数
L=—1,
反射镜2
(5cos(,t)
由光电流表达式司看出，在
-（1211十5）一2元时可得最大值，因此，两个相邻最大值之间对应的位稳量为么s一入/2。每个振动周期内出现最大值的数目为：R/ 43/(a/2) = 83/A
一般称R，为频率比，它可出1秒内的于涉条纹数除以搬动频率求得。位移幅值可由下式求得：
= R,^/8
除了频率比，如果再测量出振动额率，就可以计算出振动速度和加速度，也可用同样的装置在上述“条纹计数法\推荐的频率范图之外测量位移幅值。分析光电流I（t)的频增，便可导出其他几种搬幅测量方法。参考文献[23]中给出展开式：..comGB/T13823.1-—2005/IS016063-1:1998) =A+Bos ()2()eos(20)+2J ()os(4)Bsin[2()os(a)-2 ()s(3mt)
下面的两个例子充分说明了这里所需信号处理类型。调节振动位移大小使其阶谐波分量为签，解式Ja)
在不可能达到了。
可从下式解出：
一心.就可以得到3
一0所要求的振动位移时，可由两个谐波分量的比值求出5。例如，,5值ts
式中：u，和s-被测幅值的一阶和三阶谐波分量。5.2.1.3测量系统
图2是一个测量系统的实例，这里使用的传感器即是所调的参考传感器，并且灵敏度由上竭面来确定(参考安装面）。激光器输出功率为1 mW.检测元件是常用的硅光电管。用脉冲发生器代替内部晶体振荡器以获得~性能良好的计数输人信号。当使用零值法时，频率分析仪用来选定适当的频率，为避免参考镜或分光镜受振动台支座反作用力扰，激光器、于涉系统和动系统应分别安装在单独的大重量隔振快上（例如：每个重块应达到400kg以于）。频本
分析议
示被馨
危号源
质遭体，
压电晶体片
功率放大器
妍腰滋光面
探动台票
比例计败率
辆率计
前胃放大题
“有效值
图 2激光干涉法测量图例
5.2.2互易法校准（见参考文献[28]至[30）鼓大器
敬大器
光电接收器
激光干沙仪
氢效费光器
液长：692.8
绝对校准也可以用互易校准技术来实现。在传感器电摘出与所使用的校雄振动发生器的运动成线性正比关系的幅值范围内，互易理论可用做握动标的校难。该理论给出了振动发生器驱动线圈的五易关系，即力与电流之比等于电动势与速度之比，GB/T 13823. 1—2005/IS0 16063-1:1998对驱动线圖施加指定频率的电流来驱动校准器时，灵敏度S。.定义为加速度计产生的电动势u1(V)与传感器安装面的加理度a(m/s)的比值：Su
互易法的月的是确定灵敏度S，这样当测定了电动势u13后，加速度a可用式（8）来计算。而S.由下式米确定：
Sa. r Se +$22.
式中：
Zm——传感器的机械阻抗，单位为于克每秒(kg/s)：参数5，和sz由下面两个实验和计算步骤得出。实验一
将几个不同的重块固定到安装台面，在分别加载每一个重量块和不加重凿快时驱动线圈与加速度计之间的传递导纳Y,（A/V)由下式给出：Y,-
式中：
一驱动阐的电流，单位为培（A）13加速度计产生的电动势，单位为伏特(V)。实验二：
-( 10)
把校准器安装面与一个振动发生器相联接，然后起动振动发生器1。使校准器运动部件随振动发生器做正弦运动。测量加逆度计产生的电动势u1与校推器驱动线开路所产生的电动势双I，并求出他们的比值is/u。
计算步骤：
以实验·~中安装在台面的负荷质量 W 为横坐标做图,确定函数W/(Y.一Yt)的纵坠标截距J和斜率，这量是加有负荷质量的?，值，Y基机一0时的，值。将机Y一的实部和是部分别做出图形，由此可确定出了和Q的实部和虑部.方程式（9)中的S。和sz的大小由下式给出：Sh - VjwJu1a/u15
S2- V(ua/us)/joy
式中：
a—角频率,单位为弧每秒(rad/s);j——虚部单位。
5.2.3离心机校准法
5.2.3.1单离心机
--(11)
（122
离心机绕垂直轴以勾角速度旋转的苹衡盘或平衡臂组成。利用该装置可以在所需时间内将精确的已知恒加速度施加给加速度传感器。目前己制造出能够承载儿千克重的传感器和加速到6×10″m/s’的离心机。市场也能见到低加速度离心机，此类离心机仪可以校准具有零题响应的线速度传感器。校准时，将加速度传感器安装在离心机的转盘或转臂，应注意便其灵敏轴与旋转圆的华径向致，这时作用在传感器的加递度为：α-w\r
.( 13 )
1电动振动自具有双驱动线翻结构,动图与安装台面之间为机械连接。在这种情况下就没有必要使用另外的握动台了。
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