基于Labview的振动加速度计校准系统

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1、计测技术新技术新仪器·33·基于Labview的振动加速度计校准系统王光发，胡春艳，王显伟，邵新慧(中国一航北京长城计量测试技术研究所，北京100095)摘要：介绍了一种在Labview平台下开发的工作加速度计的比较法全自动快速校准系统。关键词：加速度计；校准；比较法；振动；Labview中图分类号：TB934文献标识码：A文章编号：1002—6061(2008)05—0033—02AnVibrationAccelerometerCalibrationSystemBasedonLabviewWANGGuang—fa，HUChun—yan，WANGXian—wei，SHAOXin—hui(C

2、hangchengInstituteofMetrology＆Measurement，Beijing100095，China)Abstract：Arapidandautomaticaccelerometercalibrationsystemusingcomparativemethodisdescribedinthispaper．ItisbasedonLab—Keywords：accelerometer；calibration；comparativemethod；vibration；Labview1比较法基本原理加速度计输出与标准加速度计输出之比，这时转换开加速度计的特性参数可直接溯源至长度、

3、时间、关交替置于上、下位置时，电压表的读数应相同。用频率、电压、质量等基本物理量，采用这种溯源方法双线示波器可监视波形，以发现各种不正常现象。被进行校准称之为绝对法，该方法常用于标准加速度计校加速度计的灵敏度可以表示为的校准；将量值由绝对法校准过的标准加速度计传递F5=5尺(1)给工作用加速度计的方法称之为比较法或相对法。比较法校准框图如图1所示。式中：5．为被校加速度计的灵敏度；S为标准加速度计的灵敏度；R为被校加速度计输出与标准加速度计输出之比；为高频时标准加速度计灵敏度变化的修正系数；A为被校加速度计放大器的增益。改变振动频率与加速度幅值得到其它频率与加速度幅值下被校加速度计灵敏度。

4、采用该方法校准只需测量电压的比值，避免了电压表带来的误差，可得到高准确度。若已知标准加速度计在校准频率下相对于振动输图1比较法校准原理框图入的相位滞后为。，并测得被校传感器相对于标准传将标准加速度计和被校准加速度计背靠背地安装到感器的相位滞后为可得被校传感器的输出相对于振动台上，标准加速度计和被校加速度计各连接一个振动输入的相位滞后=+：。前置放大器，分压器与标准前置放大器通道相连，适当2校准系统介绍地选取两个前置放大器的增益量程，使标准加速度计通2．1硬件介绍道的输出大于被校加速度计通道的输出，调节分压器由比较法原理可知，校准系统包括振动激励系统(十分精密的十进电阻仪)，使它直接指示出被

5、校和信号采集处理系统两大部分，随着计算机技术的发展和高精度数据采集设备性能的不断提高，这两大部作者简介：t光发(1979一)，男，陕西靖边人，硕十，主要从分都可以与计算机高度结合实现自动化校准。本文设事振动、声学、航空发动机测试技术等方面的研究丁作：计的校准系统框图如图2所示。计算机通过GPIB控制·34·新技术新仪器2008年第28卷第5期信号源输出信号频率和幅值，信号传给功率放大器，由功率放大器驱动振动台振动，背靠背安装的标准加速度计和被校加速度计感受同一振动激励并输出信号到放大器，PCI数据采集卡采集到放大器输出的两路信号并传输给计算机，再由软件对数据进行处理。整套系统实物照片见图3

6、。图4校准系统软件人机界面本校准系统是软硬件结合的闭环系统，包含了硬件控制功能，尤其是对已有振动校准装置硬件的通讯与控制。可以利用该系统对一些老旧设备进行改造，图2校准系统框图使之实现自动化。3校准实例该系统能够对振动加速度计进行全自动校准。通过控制标准振动台的振动频率和振动幅值，测量标准加速度计和被校加速度计的输出并对测得信号进行处理(交直流分离、FFTr变换、失真度计算等)，得到被校加速度计的频率响应曲线、线性度曲线等各项指标，最后将得到的数据和曲线按照统一的格式输出相应报告。本文以PCB公司的602D11／ICS一11型加速度计为例，测量该加速度计的频率响应，所得数据见表1，频图3校

7、准系统实物照片率响应曲线如图5所示。表1加速度计频率响应数据表2．2软件介绍软件是利用Labview平台开发的，集控制、采集、频3-~／Hz58102040处理于一体，通过控制信号源来控制振动激励的频率灵敏度9／(mV／(m·s))．1361O．7810．92l0．6810．67与幅值，设置不同频率和幅值的一组振动对加速度计偏差／％一14．90．471．77—0．47—0．56进行频率响应和非线性度校准，整个过程自动完成