傳感器標(biāo)定系統(tǒng)

漢航振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)

HS7710CA

引言

傳感器是將物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的器件，在航空航天、汽車(chē)、電子等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)需求的不同，市場(chǎng)上流通的傳感器種類(lèi)繁多，且隨著測(cè)試需求的增加，對(duì)各類(lèi)傳感器的需求量也越來(lái)越大。傳感器生產(chǎn)商要想其產(chǎn)品獲得更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，就必須從各個(gè)方面提高傳感器的性能，以確保其能夠滿(mǎn)足特定的需求。

其中，靈敏度、頻響特性和不確定度一直是工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中關(guān)心的問(wèn)題。漢航振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)是專(zhuān)為標(biāo)定振動(dòng)傳感器的靈敏度、頻響特性曲線及不確定度而設(shè)計(jì)，在本系統(tǒng)中，我們采用了多種標(biāo)準(zhǔn)及方法來(lái)校準(zhǔn)振動(dòng)傳感器，并生成傳感器校準(zhǔn)報(bào)告。

漢航HS7710CA振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)

系統(tǒng)構(gòu)成

漢航振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由漢航自研數(shù)據(jù)采集硬件、NTS.LAB軟件、振動(dòng)臺(tái)、功率放大器組成，其中數(shù)據(jù)采集硬件主要負(fù)責(zé)提供必要的輸入通道及信號(hào)輸出功能。

某單位使用漢航HS7710CA系統(tǒng)對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)

測(cè)試方法

u  juedui法校準(zhǔn)

u  背靠背直接比較法校準(zhǔn)

u  背靠背替換比較法校準(zhǔn)

測(cè)試原理

juedui法校準(zhǔn)-激光振動(dòng)測(cè)量的基本原理

利用相干的激光束照射振動(dòng)物體表面，由于光波多普勒效應(yīng)，被物體表面反射回來(lái)的光會(huì)發(fā)生頻移，在光波波長(zhǎng)一定時(shí)，決定這種頻移的因素是振動(dòng)面相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)速度。利用光學(xué)和電子學(xué)的方法測(cè)出反射光的頻移，便可測(cè)得振動(dòng)表面的各個(gè)振動(dòng)參數(shù)，如振幅、振頻、速度和加速度等。

juedui法試驗(yàn)原理

背靠背直接比較法

被測(cè)加速度計(jì)與參考加速度計(jì)背靠背安裝，假設(shè)兩個(gè)加速度計(jì)在垂直于安裝面的方向產(chǎn)生理想的線性運(yùn)動(dòng)，則二者在該方向是承受相同的振動(dòng)。被測(cè)加速度計(jì)在該方向的靈敏度可由下式計(jì)算：

其中：

背靠背直接比較法校準(zhǔn)步驟

背靠背替換比較法

背靠背替換比較法是將一個(gè)穩(wěn)定性好的工作標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)固定于振動(dòng)臺(tái)上，然后用一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)和一個(gè)被校加速度計(jì)與此相比較。替換法校準(zhǔn)需要進(jìn)行兩次背靠背測(cè)量：

這種技術(shù)可抵消大部分由于振動(dòng)臺(tái)失真及測(cè)量?jī)x器允差造成的不確定度分量。在兩次測(cè)量中，工作標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)始終安裝在振動(dòng)臺(tái)上，而標(biāo)準(zhǔn)參考加速度計(jì)和被測(cè)加速度計(jì)分別同工作標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)進(jìn)行比較，利用替換技術(shù)可以在較寬頻帶范圍內(nèi)改善背靠背直接比較校準(zhǔn)方法的精度，被測(cè)試加速度計(jì)的靈敏度按下列公式進(jìn)行計(jì)算：

 由此得到：

其中：

背靠背替換比較法校準(zhǔn)步驟

juedui法主要用于標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)加速度計(jì)，其設(shè)備復(fù)雜，校準(zhǔn)準(zhǔn)確度高；比較法主要用于工作加速度計(jì)的檢定，與juedui法校準(zhǔn)相比，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，要求復(fù)雜貴重的儀器少，成本低，其校準(zhǔn)準(zhǔn)確度略低于采用juedui法校準(zhǔn)準(zhǔn)確度，因而一般工作加速度計(jì)通常都采用比較法進(jìn)行校準(zhǔn)。漢航振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)HS7710CA，支持上述三種方法校準(zhǔn)，用戶(hù)可根據(jù)需求，選擇合適的校準(zhǔn)方法。

NTS.LAB VCS傳感器校準(zhǔn)方法選擇

系統(tǒng)特點(diǎn)

易于使用       

--直觀、易操作的軟件界面，無(wú)需工程經(jīng)驗(yàn)

全面的數(shù)據(jù)庫(kù)

--存儲(chǔ)與用戶(hù)傳感器的所有相關(guān)數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)所需的所有數(shù)據(jù)以及每個(gè)傳感器的所有校準(zhǔn)歷史記錄，有了這些數(shù)據(jù)，整個(gè)設(shè)置和校準(zhǔn)程序就可以簡(jiǎn)單地自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)

快速簡(jiǎn)便地顯示結(jié)果（確定通過(guò)/未通過(guò)），方便用戶(hù)快速診斷傳感器性能

可定制和打印校準(zhǔn)證書(shū)

準(zhǔn)確性

--數(shù)據(jù)采集前端可自動(dòng)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)精度高。校正系數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便后續(xù)使用和溯源

--數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了各個(gè)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性，通過(guò)對(duì)這些特性進(jìn)行校正，可減少校準(zhǔn)不確定性和校準(zhǔn)時(shí)間

安全

--可設(shè)置多個(gè)用戶(hù)級(jí)別，并定義訪問(wèn)權(quán)限，提高系統(tǒng)安全性

靈活性

?  靈活配置，支持全頻率范圍

校準(zhǔn)范圍為：0.1Hz~20kHz

頻率響應(yīng)測(cè)試范圍為0.1 Hz - 80kHz

?  校準(zhǔn)幾乎所有類(lèi)型的傳感器：電荷、CCLD、壓阻、可變電容、電壓、伺服和電動(dòng)（例如速度傳感器）

?  幾乎可以兼容任何電磁式振動(dòng)臺(tái)

?  選擇國(guó)際單位制或英制單位

?  完整的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)包括必要的硬件，以滿(mǎn)足您的特定應(yīng)用和需求

?  多種激勵(lì)方法

--隨機(jī)激勵(lì)：多頻帶快速測(cè)量和實(shí)時(shí)頻率響應(yīng)信息

--定頻正弦激勵(lì)：主要針對(duì)于低頻校準(zhǔn)，并滿(mǎn)足特殊要求

--多定頻激勵(lì)：快速獲取多個(gè)頻點(diǎn)的靈敏度及頻響特征

--正弦掃頻激勵(lì)：通過(guò)正弦掃頻信號(hào)獲取各個(gè)頻點(diǎn)的靈敏度值及頻響特征

使用NTS.LAB VCS軟件進(jìn)行振動(dòng)傳感器校準(zhǔn)

總結(jié)

漢航振動(dòng)傳感器標(biāo)定與校準(zhǔn)系統(tǒng)HS7710CA可對(duì)所有影響加速度計(jì)性能及測(cè)量不確定度的因素進(jìn)行檢定，主要是通過(guò)對(duì)規(guī)定頻率下的軸向靈敏度的標(biāo)定及頻率響應(yīng)測(cè)量，來(lái)檢驗(yàn)加速度計(jì)的技術(shù)狀態(tài)。用戶(hù)可以根據(jù)使用場(chǎng)景及精度需求，選擇不同的校準(zhǔn)方法及信號(hào)類(lèi)型。基于測(cè)試結(jié)果，NTS.LAB VCS軟件模塊還可快速生成校準(zhǔn)報(bào)告，校準(zhǔn)結(jié)果一目了然！