基于长冲程振动台导轨弯曲校正的低频振动传感器校准方法

针对长冲程振动台的导轨弯曲对于基于振动台的低频振动传感器灵敏度幅值校准的影响,采用机器视觉方法测量导轨弯曲.通过建立校正模型消除导轨弯曲的影响,以提高灵敏度幅值的校准精度.导轨弯曲测量结果表明,被校振动传感器的负载越大,导轨弯曲越大,对灵敏度幅值校准的影响越大.与地球重力法的对比试验表明,在0.04 ～2 Hz范围内弯...     

两种激光绝对法振动测试技术的比对实验及分析

介绍了国际标准ISO 16 0 6 3- 11“激光干涉绝对法振动校准”推荐的条纹计数法和正弦逼近法 ,在低频垂直向国家振动副基准的实现及进行的相关比对实验 ,分析研究比对结果数据。实验结果证明 ,在振动传感器加速度幅值及灵敏度幅频特性的测量中 ,两种绝对测量方法在低频范围内具有良好的一致性。     

两种激光绝对法振动测试技术的比对实验及分析

介绍了国际标准ISO 16063—11“激光干涉绝对法振动校准”推荐的条纹计数法和正弦逼近法，在低频垂直向国家振动副基准的实现及进行的相关比对实验，分析研究比对结果数据。实验结果证明，在振动传感器加速度幅值及灵敏度幅频特性的测量中，两种绝对测量方法在低频范围内具有良好的一致性。     

互易压电加速度计校准技术研究

介绍一种针对内部带有驱动部件的压电加速度计的校准方法,基于互易法的校准原理,通过2次试验测量2个端口灵敏度的比值和乘积,实现互易压电加速度计的校准。通过建立互易压电加速度计的振动方程及力学模型,分析了灵敏度比值、灵敏度乘积和自校准系数的频率响应特性,并说明了对应的校准方法。与激光干涉法进行了对比验证实验,实验结果表明：在频率范围5～4 000 Hz, 2个端口灵敏度的平均相对偏差分别不超过1%和2%,最大相对偏差分别不超过2%和4%。     

角振动测量方法的研究

中国计量科学研究院研制出频率范围0.000 5 Hz~1 200 Hz高精度角振动基准装置,低频角振动装置最大角位移300°,中频角振动装置最大角位移60°,角加速度范围为0.04 rad/s~2~2 000 rad/s~2。装置实现了衍射式外差激光干涉仪测量方法,以及圆光栅和双光束外差激光干涉仪差动测量。角加速度复灵敏度测量不确定度(k=2):参考点优于0.5%,0.5°,通频带优于1.0%,1.0°。     

PTB所建激光干涉振动一次绝对校准标准简析

按照ISO/16063-11：1999《激光干涉绝对法振动校准》所述,激光干涉振动一次绝对校准方法主要有条纹计数法、最小点法与正弦逼近法三种,其复现频率范围为1Hz～10kHz.而德国联邦物理技术研究院（PTB）现已建立和保存的低频、中频、高频振动激光干涉一次绝对校准标准的复现频率范围则达0.1Hz～20kHz.此外,PTB还实现了旋转运动物理量值--角加速度的复现;其复现频率范围也达到0.3Hz～1kHz.作为曾在PTB1.22实验室进行过研究工作的访问学者,作者旨在通过对PTB所建激光干涉振动一次绝对校准标准的     

基于激光干涉仪数字信号解码的振动校准方法

提出了一种基于Polytec外差激光干涉仪输出S/PDIF数字信号解码的加速度计校准方法,优化了校准过程,并保障了加速度计的灵敏度幅值与相位校准精度。通过与ISO 16063-11推荐的外差激光干涉法在5 Hz～20 kHz频率范围内的校准结果对比,提出方法的灵敏度幅值相对误差与相位差分别小于0.969%和0.165°;灵敏度幅值相对标准差与相位标准差分别小于0.560%和0.356°。     

基于地球重力法的低频加速度计校准

ISO 16063-16描述的地球重力法只能用于低频加速度计灵敏度幅值静态校准, 无法用于灵敏度幅值与相位的动态校准。采用机器视觉方法测量激励加速度相位,并得到对应时刻的加速度计输出信号相位,该方法可同时实现基于地球重力法的灵敏度幅值与相位动态校准。该方法测量时由转台为被校加速度计提供峰值恒定为1g的正弦激励加速度,有效避免了低频时微小激励加速度引起的加速度计输出低信噪比信号对校准精度的影响。实验结果表明,地球重力法可实现从静态(DC)至10Hz范围内的灵敏度幅值与相位高精度校准。     

外差式激光干涉振动一次校准

文章先扼要介绍ISO 16 0 6 3- 11中所列 3种激光干涉振动一次校准方法 ,以及用零差式迈克耳孙激光干涉仪正弦逼近法实现加速度的灵敏度和灵敏度相移的校准 ,然后在此基础上 ,从原理、结构和使用等方面介绍外差式激光干涉振动一次校准 ,以及PTB如何用外差式激光干涉技术较大幅度地提高与扩展振动校准频率、校准位移等技术。     

低频水声计量校准方案实现

为解决水声测量设备（水听器、换能器）低频段的量值传递问题,利用振动液柱法建立水声低频校准装置是可行方案。本文在分析一维声传输线分析理论基础上,得出当校准信号频率甚低时,声压灵敏度等同于自由场电压灵敏度,在此基础上建立的频率范围在20Hz～2kHz的低频水声计量校准方案,其核心控制单元为基于国防专利技术研制的振动液柱校准控制仪,本文介绍了低频水声计量校准方案的系统组成,给出了标准振动台及控制仪的设计方案,成功解决了低频水声信号的低频滤波、小信号采集、小失真功率放大等棘手问题,实现了低频水声声压灵敏度参数的自动化计量测试。     

基于冲击法的压电式力传感器灵敏度研究

为了开展冲击力校准装置下压电式力传感器动态灵敏度的校准,介绍了基于自由落体的落锤冲击力模型和基于空气轴承悬浮支撑的水平式质量块冲击碰撞的模型;通过4阶Butterworth低通滤波,研究加速度信号波形的滤波平滑,比较了不同截止频率的滤波效果;通过激光测振仪和标准加速度计测量加速度的对比试验,研究加速度绝对测量法与比较测量法对力传感器动态灵敏度校准精度的影响。试验结果表明,激光测振仪测量加速度须通过微分解调,要选择合适上限截止频率的4阶Butterworth低通滤波器进行滤波平滑处理;激光干涉绝对法复现的动态力精度为2%,加速度计比较法复现的动态力精度为4%;激光干涉绝对法校准的灵敏度波动性比加速度计比较法校准的灵敏度波动性小。     

改进的零差时间间隔法振动幅相特性校准技术

详细描述了一种改进的基于虚拟仪器技术的时间间隔法。按照该方法建立的振动幅相特性校准系统,使用普通迈克耳孙激光干涉仪和双通道同步数据采集卡,能够在800Hz频率范围内实现加速度传感器复灵敏度的精确校准,满足相关国际标准的不确定度指标要求,幅值不确定度0．5％,相移不确定度1^o（k=2）。利用加速度仿真试验和振动标准套组比对试验,验证了该改进方法的正确性,并对其相关特性进行了较深入的分析。改进的时间间隔法具有软件算法简单高效、硬件平台通用经济的优势,尤其适于在发展中国家的计量院和国内的激光绝对法振动校准实验室推广应用。     

2～50 kHz高频振动幅值和相位基准的研究

在外差激光干涉原理的基础上,提出了改进的外差正弦逼近法和基于波峰波谷的外差时间间隔法,研制了Mach-Zehnder外差式激光干涉仪和信号调理仪,构建了PXI虚拟仪器测量系统,在压电高频(2～50 kHz)振动台上.实现了1～500 nm振幅范围内的纳米级振动传感器灵敏度幅值和相移的测量,建立了国家高频振动幅值和相位基准,并在2～10 kHz频率范围内完成中国计量科学研究院(NIM)与德国物理技术研究院(FIB)的国际比对.     

振动测量中正弦逼近法的软件实现及研究

ISO16063-11《激光干涉绝对法振动校准》推荐的正弦逼近法测量技术．能够实现1Hz-10kHz宽频带范围内振动传感器幅频和相频特性的绝对测量。它以最小二乘法为技术核心．特别适用于采样周期数较少的低频大振幅情况下的振动传感器幅相特性的测量。该测量技术应用虚拟仪器技术和功能强大的信号处理软件．集成化和自动化程度高。     

宽频带电磁式角振动校准系统研究进展

在分析激光干涉测量法基础上,阐述了Ａ类和Ｂ类激光干涉角振动测量的系统组成、测量原理、数据处理和测量范围,特别指出角振动台性能直接影响角振动校准结果。在此基础上,分析了角振动台国内外研究现状,指出各种类型的性能参数、应用范围和局限性。建立了宽频带角振动台的机电耦合方程,对其所涉及的高扭振频率运动部件设计技术、强而均匀气隙磁场磁路结构设计技术及可调电粘弹性支撑装置设计技术等关键技术进行了深入分析,并给出了相应的研究思路和建议。     

自动核酸提取仪频率稳定性校准分析

核酸提取是核酸检测的关键,其质量、效率和可靠性直接影响最终的核酸检测结果,且自动核酸提取仪振动效果对物理裂解有效性、洗涤效果等也会造成影响。本文采用激光法和振动传感器法,对自动核酸提取仪不同振动档位下的振动频率稳定性进行校准,相比之下,振动频率校准装置使用更便捷,适用性更广。     

比较法相位型振动校准系统的研究和实现

介绍比较法振动传感器幅相特性测量技术的基本原理和传统实现方法。详细描述了一种新型的基于虚拟仪器技术的比较法相位型振动校准系统,它将绝对法振动校准中正弦逼近的算法运用于比较法,通过对参考传感器和被校传感器两路信号的采集和处理,能够在宽频带范围内实现加速度传感器复合灵敏度的精确校准,在小相位差的测量上实现了与相位标准同等级的精确测量。运用虚拟仪器技术,还能够实现信号频谱分析及失真度的精确计算。     

振动自动校准系统的研究及实现

研制的振动自动校准系统在振动计量领域具有重要的应用价值,能够实现较宽频率范围的振动自动校准.利用无参模型的模糊自适应控制算法,解决了系统的多变量、含有变参数和一些参数不容易获取的问题,系统跟踪性强,有强的鲁棒性,能够快速、可靠地把被控量调整到目标值,有较高的稳态控制精度.采用正弦逼近法,能够精确地计算出被校传感器的灵敏度幅值和相位.     

正弦角振动绝对法标准装置研究进展

随着各领域对旋转角振动测量需求的增加,研究和建立角加速度国家计量基准,解决各类旋转角振动传感器和测量仪的量值溯源问题迫在眉睫。在分析国内外现状的基础上,对稳态正弦角振动激励系统、激光干涉测量系统进行了讨论;提出了高精度旋转角振动激励系统和正弦相位衍射光栅盘研制中的技术难点。     

外差式激光干涉仪应用于正弦直线和旋转振动测量技术的研究

介绍外差式激光干涉仪和应用于旋转振动测量的衍射光栅技术理论和工作原理。针对马赫-泽德外差式激光干涉仪在绝对法振动校准技术中的应用，简要介绍了测量系统另外两个重要组成部分（频移变换和数字信号处理）的原理、算法和技术实现。这种振动测量系统与正弦直线和旋转激振系统相配合，采用同一种正弦逼近的信号处理方法，可实现直线振动量（位移、速度、加速度）和旋转振动量（角位移、角速度、角加速度）两大类型、各种振动传感器幅相特性绝对法的精确校准。