漢航振動傳感器標定與校準系統(tǒng)

HS7710CA

引言

傳感器是將物理量轉(zhuǎn)化為電信號的器件，在航空航天、汽車、電子等各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)需求的不同，市場上流通的傳感器種類繁多，且隨著測試需求的增加，對各類傳感器的需求量也越來越大。傳感器生產(chǎn)商要想其產(chǎn)品獲得更大的競爭優(yōu)勢，就必須從各個方面提高傳感器的性能，以確保其能夠滿足特定的需求。

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)計和使用過程中關(guān)心的問題。漢航振動傳感器標定與校準系統(tǒng)是專為標定振動傳感器的靈敏度、頻響特性曲線及不確定度而設(shè)計，在本系統(tǒng)中，我們采用了多種標準及方法來校準振動傳感器，并生成傳感器校準報告。

漢航HS7710CA振動傳感器標定與校準系統(tǒng)

系統(tǒng)構(gòu)成

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

某單位使用漢航HS7710CA系統(tǒng)對傳感器進行校準

測試方法

u  juedui法校準

u  背靠背直接比較法校準

u  背靠背替換比較法校準

測試原理

juedui法校準-激光振動測量的基本原理

利用相干的激光束照射振動物體表面，由于光波多普勒效應(yīng)，被物體表面反射回來的光會發(fā)生頻移，在光波波長一定時，決定這種頻移的因素是振動面相對于觀察者的運動速度。利用光學(xué)和電子學(xué)的方法測出反射光的頻移，便可測得振動表面的各個振動參數(shù)，如振幅、振頻、速度和加速度等。

juedui法試驗原理

背靠背直接比較法

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

其中：

背靠背直接比較法校準步驟

背靠背替換比較法

背靠背替換比較法是將一個穩(wěn)定性好的工作標準加速度計固定于振動臺上，然后用一個參考標準加速度計和一個被校加速度計與此相比較。替換法校準需要進行兩次背靠背測量：

這種技術(shù)可抵消大部分由于振動臺失真及測量儀器允差造成的不確定度分量。在兩次測量中，工作標準加速度計始終安裝在振動臺上，而標準參考加速度計和被測加速度計分別同工作標準加速度計進行比較，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方法的精度，被測試加速度計的靈敏度按下列公式進行計算：

 由此得到：

其中：

背靠背替換比較法校準步驟

juedui法主要用于標定標準加速度計，其設(shè)備復(fù)雜，校準準確度高；比較法主要用于工作加速度計的檢定，與juedui法校準相比，操作相對簡單，要求復(fù)雜貴重的儀器少，成本低，其校準準確度略低于采用juedui法校準準確度，因而一般工作加速度計通常都采用比較法進行校準。漢航振動傳感器標定與校準系統(tǒng)HS7710CA，支持上述三種方法校準，用戶可根據(jù)需求，選擇合適的校準方法。

NTS.LAB VCS傳感器校準方法選擇

系統(tǒng)特點

易于使用       

--直觀、易操作的軟件界面，無需工程經(jīng)驗

全面的數(shù)據(jù)庫

--存儲與用戶傳感器的所有相關(guān)數(shù)據(jù)、校準所需的所有數(shù)據(jù)以及每個傳感器的所有校準歷史記錄，有了這些數(shù)據(jù)，整個設(shè)置和校準程序就可以簡單地自動化實現(xiàn)

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

可定制和打印校準證書

準確性

--數(shù)據(jù)采集前端可自動校準，校準精度高。校正系數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，以便后續(xù)使用和溯源

--數(shù)據(jù)庫中存儲了各個系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性，通過對這些特性進行校正，可減少校準不確定性和校準時間

安全

--可設(shè)置多個用戶級別，并定義訪問權(quán)限，提高系統(tǒng)安全性

靈活性

?  靈活配置，支持全頻率范圍

校準范圍為：0.1Hz~20kHz

頻率響應(yīng)測試范圍為0.1 Hz - 80kHz

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

?  幾乎可以兼容任何電磁式振動臺

?  選擇國際單位制或英制單位

?  完整的標準系統(tǒng)包括必要的硬件，以滿足您的特定應(yīng)用和需求

?  多種激勵方法

--隨機激勵：多頻帶快速測量和實時頻率響應(yīng)信息

--定頻正弦激勵：主要針對于低頻校準，并滿足特殊要求

--多定頻激勵：快速獲取多個頻點的靈敏度及頻響特征

--正弦掃頻激勵：通過正弦掃頻信號獲取各個頻點的靈敏度值及頻響特征

使用NTS.LAB VCS軟件進行振動傳感器校準

總結(jié)

漢航振動傳感器標定與校準系統(tǒng)HS7710CA可對所有影響加速度計性能及測量不確定度的因素進行檢定，主要是通過對規(guī)定頻率下的軸向靈敏度的標定及頻率響應(yīng)測量，來檢驗加速度計的技術(shù)狀態(tài)。用戶可以根據(jù)使用場景及精度需求，選擇不同的校準方法及信號類型?；跍y試結(jié)果，NTS.LAB VCS軟件模塊還可快速生成校準報告，校準結(jié)果一目了然！