振动传感器随机校准方法和正弦校准方法的比较

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1、譬；监：譬§：釜ii：i釜；：釜釜2叁型譬盆l划振动传感器随机校准方法和正弦校准方法的比较付茂岳，郭凯

2、匕自《i¨量测试目f究所北目100029摘要：t幸采月M机柱准}女自Ⅱ口*准i女对T＆存在H《∞B＆K￡■{振自*惑#进行7枝堆，》Ⅲ“崽现目《自＆女．*$M日要¨"月“覆口操作＆上对连自#*$i女t秆Tm较，井提±在较$振自*感8"将日神i女相％}∞建设关键*：振自*感8：随机＆$，t&桩准；A戢虚中图H娄号：TP#936文献标识鸸：e文章蝻{1673—1379(2011)0(I-0282-03DOh10396州1％n1673·I3792011030140引言振动传感器的校准

3、方法分为绝对法和相对法”“，绝对法主要应用于晕n。I传递和少数对鞘度要求较高的训量机构。在口常的校准T作中，相对校准方法的应用是比较广泛的；其中随机校准方法和正弦校准方法是应用比较多的州种方法，而前者较斫者为新。目前．一些比较权威的计帚机构和军工实验室在校州振动传感器时_I；

4、；采用这两种柱准_玎法，而样国内麻用较为广泛的则是相对传统的正弦校准方法。正弦棱准方法是在同一时问内获得某同定额率点l：的奠敏度值．然后把这些巾点的灵垃度值连接成灵敏度曲线：而随机枝准冉注是同时在整个频段范崮上进行校准，通过多次平均的_玎法得到祭个频段范l嗣l+振动传感器的灵敏度{

5、!【。1本实验室振动传感

6、器校准设备及相应技术指标木实验窜祚实现振动、冲击等参数的校准方面有着先进的技术于段。现有SPEKTRA振动传感器校准垃备一套，包括能够校准超低频设备的低频校准系统CSl8VLF(如同I所小)，发系统能够覆盏的频率范围为02～200Hz：当频率低j63Hz时，示值尔复性误差小于±01％：当频率高于63Hz时．示伍蕾复性误差小于±O5％。还包括能够校准高频设备的高频校准系统CSl8HF(如图2所示)，诚系统能够覆盖的频率范隔为5Hz～20kHz：当频率低于5kHz时，示值币复性误差小于5：01％：’频率高r5Hz时。示值重复性误差小于±05％。Ⅲ8]2csC∞SHF”sh“ak”in

7、gm”c2正弦校准方法和随机校准方法的校准数据比较首先，对某批町能存在问题的传感器之一(传2銎；普；晾011-}02。-]。g；I嚣嚣穰；：嚣。；。。。。。≥?92；甚i囊嬲；#害。#÷4“”25’“+。’”’”2·84‘。‘⋯”6””5”8““”5一。I{圈第3期付茂岳等：振动传感器随机校准方法和正弦校准方法的比较283感器a)进行正弦校准【3卅，在5Hz～10kHz的频段范围内取54个频率点，得到灵敏度曲线，如图3所示。然后，用随机校准方法校准[3-51传感器a，得到灵敏度曲线(如图4所示)。本实验室随机校准方法校准的频带范围为16Hz一-,5kHz，共4985个频率点，频率

8、分辨率为1Hz。再分别用正弦校准方法和随机校准方法对传感器b进行校准，得到正弦校准灵敏度曲线和随机校准灵敏度曲线(如图5、图6所示)。因为本实验室随机校准方法的最低频率点是16Hz，所以把该次正弦校准的频率下限设置为16Hz，以便更好地进行比较。堡鍪誊联2015IO50-5-10图3传感器a的正弦校准灵敏度曲线Fig．3SinecalibrationsensitivityclLrveforvibrationsensora图4传感器a的随机校准灵敏度曲线Fig．4Randomcalibrationsensitivitycnrveforvibrationsensora蓬誓槲10薹i赋

9、五图5传感器b的正弦校准灵敏度曲线Fig．5Sinecalibrationsensitivitycurveforvibrationsensorb堡制堡魁苷l喊频率mz图6传感器b的随机校准灵敏度曲线Fig．6Randomcalibrationsensitivitycllvveforvibrationsensorb如图3所示，传感器a灵敏度曲线正常。按照试验数据，该传感器灵敏度误差在±5％以内的频带范围约为5Hz'-'-'5．5kHz。但是，从图4中可以看到该传感器存在严重问题，应该立即停止使用。如图5所示，传感器b的灵敏度曲线基本正常。按照试验数据，该传感器灵敏度误差不超过±5％

10、的频带范围约为16Hz～5．5kHz。但是，从图6中可以看到传感器b的灵敏度曲线存在波动，即传感器b存在问题。分析图3～图6可知，在振动传感器的校准中，随机校准方法发现问题的能力要优于正弦校准方法。对上述两个传感器进行正弦校准时，取50个点左右进行单点校准，单个传感器的校准时间约在5min左右；而进行随机校准时，设置平均次数为30次，校准频率点个数5000左右，频率分辨率为lHz，单个传感器的校准时间约在4．5min左右，所需时间大致相当。在对图6和试验数据的观察、分析中，可以发