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技术与应用

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基于FFT的压电加速度计背靠背替代法校准技术

发布日期:2011-01-25 14:50    浏览次数:

压电加速度计比较法校准分为简单的背靠背比较校准、用FFT分析法的背靠背比较校准、替代法FFT背靠背比较校准三种。

计算机程控全自动加速度计振动校准系统用计算机程控和FFT分析技术,精确地测量被校与已知加速度计之间的传递函数,对加速度计进行动态校准,同时采用替代法改善FFT校准,提高比较法校准测量的准确度。测量不确定度在20~2000Hz为1.5%,克服了简单的背靠背比较校准的单一频率校准和FFT分析法背靠背比较校准测量不确定度大的缺点。

替代法校准需要进行两次背靠背测量,首先测量并储存工作标准加速度计和标准参考加速度计之间的传递函数Hr(f ),然后测量并储存被测试加速度计和工作标准加速度计之间的传递函数Hu(f ),这种技术将抵消大部分由于振动台失真和测量仪器允差引起的不确定度分量。在两次测量中,工作标准加速度计始终安装在振动台上,而标准参考加速度计和被测试的加速度计分别同工作标准加速度计进行比较。被测试加速度计的灵敏度Su(f ) =Sr(f )[Hu(f )/Hr(f )],式中,Su(f)为被测试加速度计的灵敏度;Sr(f)为标准参考加速度计的灵敏度;Hu(f)为被测试加速度计与工作标准加速度计的频率传递函数;Hr(f)为标准参考加速度计和工作标准加速度计之间的频率传递函数。比值Hu(f)/Hr(f)由补偿的频率响应函数给出。用f计算复数比。

用替代技术消除由电子仪器带来的误差,在较宽频带范围提高背靠背校准准确度,测量不确定度优于1.5%。替代法校准对参考标准加速度计再校准,参考标准加速度计作为溯源和传递,而不作为工作标准加速度计在比较法校准中使用,被测加速度计直接装在标准参考加速度计上,而是这样就减少了标准参考加速度计的损坏几率。

用标准加速度计8305(748321)在振动台上用简单背靠背校准方法和在28978全自动加速度计校准系统上用替代法FFT校准做频响测试,测试值与上级检定部门用绝对法校准的测量结果进行比较,用替代法FFT校准的加速度计在20~2000Hz范围内的校准误差为1.2%,并可以校准到10kHz;而简单的背靠背校准误差为2.2%。因此,用替代法校准的28978加速度计振动校准系统为检定大量工作加速度计提供了更加简单、更加可靠的校准方法。