詳細信息
B&K 振動傳感器校準系統(tǒng)介紹
一. 系統(tǒng)簡介
B&K的校準系統(tǒng)的歷史可以追溯到上個世紀四十年代,經(jīng)過六十多年的發(fā)展,我們的校準系統(tǒng)共發(fā)展了5
代,其中第5代產(chǎn)品于2004年推出,為基于B&K公司PULSE多分析的校準系統(tǒng),可實現(xiàn)下列產(chǎn)品的校準:
Calibration Systems-2005 -TRLB&K 聲學、振動自動校準系統(tǒng)
該系統(tǒng)小巧,靈便,精度高,穩(wěn)定性好,徹底拋棄了原先校準系統(tǒng)龐大,操作復雜,自動化程度低等詬病,一經(jīng)推
出,便引起了校準行業(yè)的一輪新的革命,成為校準行業(yè)新的標桿.在短短的兩年多時間內(nèi),我們在中國大陸便擁有
了近40家用戶,幾乎涵蓋了所有的國家認證的計量檢測機構(gòu)(具體名單請見附件).
點：
. 快速而準確地對振動傳感器進行幅度及相位校準
. 比較法校準，滿足國際標準ISO 16063-21 (以前的 ISO 5347 – 3)的要求
. 快速而準確地對適調(diào)放大器進行幅度及相位校準
. 自動計算并存儲TEDS(傳感器電子數(shù)據(jù)表)系數(shù)
. 極低的擴展校準不確定度，例如0.3% (使用0.2%的參考，在10 Hz)
. 極低的系統(tǒng)傳遞不確定度：典型值0.1%
. 可選擇使用正弦激勵或隨機激勵
. 測試頻率點可自定義，或自動均勻分布(線性或?qū)?shù))
. 可校準各種不同類型的振動傳感器：壓電型、DeltaTron.(恒流源型傳感器)、壓阻型、變電容型、
伺服型、電壓型、電動型(速度線圈)等
. 自動進行系統(tǒng)校準
. 系統(tǒng)部件基于成熟的、商品化的、可獨立運行的產(chǎn)品：如PULSE分析儀等
二. 推薦校準系統(tǒng)構(gòu)成圖
上述示意圖為傳感器的振動校準系統(tǒng)構(gòu)成,對于汽車碰撞傳感器,還要進行沖擊校準.B&K的沖擊校準系統(tǒng),也是基于背靠背方式,利用POP沖擊試驗臺模擬200~100,000 m/s2的沖擊加速度.所用控制分析儀與振動校準系統(tǒng)共用,只需添加沖擊試驗臺等設(shè)備即可.
三. 推薦校準系統(tǒng)主要技術(shù)指標
1.
數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(硬件)
1.1
電源：10~32V直流或100~240V交流。
1.2
工作溫度：-10°C ~50°C，適用于實驗室及現(xiàn)場環(huán)境。
1.3
信號輸入通道指標
z
2通道信號輸入,接口類型: BNC & LEMO
z
頻率范圍：DC ~ 204.8 kHz
z
輸入信號類型：電壓、CCLD（恒流線驅(qū)動，或稱IEPE、DeltaTron、IsoTron、ICP等）。
z
輸入電壓：滿量程±7.071mV峰值 ~ ±22.34V峰值 共8檔。
z
輸入耦合：DC、0.7Hz / 7Hz / 22.4 Hz高通濾波器 (-0.1dB)
z
衰減器線性度典型值：±0.005dB @ 1kHz
z
總頻率響應：fL至25.6kHz：±0.1dB
fL至102.4kHz：+0.1dB/-0.2dB
fL至204.8kHz：+0.1dB/-0.5dB
z
幅值線性度典型值（@1kHz）：±0.01dB
z
絕對幅值精度典型值（1V輸入量程，@1kHz）： ±0.005dB
1.4
信號輸出通道 (信號發(fā)生器)：
z
頻率范圍：DC ~ 102.4kHz
z
輸出波形：
正弦——固定或掃描（猝發(fā)或連續(xù)）
雙正弦——固定、掃描或二者組合
隨機（白噪聲或粉紅噪聲，猝發(fā)或連續(xù)）
偽隨機
周期隨機
用戶自定義波形
z
輸出電壓范圍： 1μV峰值至7V峰值
z
頻率響應典型值：±0.05dB
z
頻率精度：無預熱時0.0025%（無需調(diào)整）
z
幅值線性度典型值（@1kHz，滿刻度下0至60dB）：±0.05dB
z
絕對幅值精度：±0.05dB在1kHz，1Vrms，23℃
2.
數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(軟件)
2.1 FFT分析功能，指標如下：
z
頻帶（分析上限頻率）：1.56Hz ~ 204.8kHz，以1, 2, 5,…或2n（1, 2, 4, 8,…）步進
z
中心頻率分辨率：1mHz
z
時間窗： 矩形、漢寧窗、平頂窗、Kaiser-Bessel、瞬態(tài)、指數(shù)
z
頻率計權(quán)：A、B、C、D；jω2、jω、1、1/jω、1/jω2
z
前處理函數(shù)：
時域
自譜
互譜
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z
后處理函數(shù)：
復數(shù)時間（Hilbert變換）
時域監(jiān)測
傅里葉頻譜
帶相位信息自譜
頻響函數(shù)（H1、H2、H3）
頻響函數(shù)倒數(shù)（1/H1、1/H2、1/H3）
相干函數(shù)
信噪比
相干/非相干功率
自相關(guān)
互相關(guān)
脈沖響應（h1、h2、h3）
計算聲強
計算復數(shù)聲強
計算平均聲壓譜
計算速度譜
P-I指數(shù)
倒譜
倒濾波譜
CPB合成
軌跡
2.2具有總級值分析儀功能，指標如下：
z
檢波器：指數(shù)、線性、脈沖、峰值
z
平均模式有：
一段時間內(nèi)平均
最大線性平均時間：86400秒（24小時）
最大指數(shù)平均時間：1024秒
最大峰值檢測時間：36000秒（10小時）
連續(xù)運行平均
利用循環(huán)緩沖器
z
測量模式(所有模式可同步測量)：
•
指數(shù)（快和慢檔）
•
指數(shù)+脈沖
•
指數(shù)+最大保持
•
指數(shù)+最小保持
•
線性
•
線性+脈沖
•
峰值
z
聲計權(quán)：線性、A、B、C、D
3.
校準激勵源
3.1振動校準工作頻率范圍：3～6400Hz
額定正弦激振力：112N峰值
空臺面最大正弦加速度： 700m/s2峰值
最大速度：1.4 m/s 峰值
最大位移：12.7 mm峰-峰值
動圈質(zhì)量：160克
3.2振動校準工作頻率范圍：10～12,800Hz
額定正弦激振力：44.5N峰值
空臺面最大正弦加速度： 736m/s2峰值
最大速度：1.65 m/s峰值
最大位移：8 mm峰-峰值
動圈質(zhì)量：60克
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3.3沖擊校準臺
脈沖寬度: 3ms - 100μs
脈沖幅度: 200 - >100,000 m/s2
幅值重復精度: <5%
4.
功率放大器
與振動臺原廠配套
180VA輸出
LCD顯示輸出電流及電壓
增益連續(xù)可調(diào)
可設(shè)置最大限流值
具有多重保護功能：過流、過熱、互鎖、信號削波失真
5.
參考加速度計
5.1 用于振動校準
參考靈敏度：0.125pC/ms-2 (標稱值，出廠時每只單獨校準)
靈敏度偏差(相對于參考靈敏度)：1% (0.2~3750Hz)
2% (0.2~5300Hz)
安裝諧振頻率：38kHz
最大橫向靈敏度：<2% (30Hz時)
5.2 用于沖擊校準
靈敏度：2.2pC/g±25%
安裝諧振頻率：55kHz
最大橫向靈敏度：<3%
幅值線性度: 1~15000g范圍內(nèi)每1000g約增加0.1%
6.
工作標準加速度計
6.1 用于振動校準
靈敏度:9.8±2% pC/g
頻率響應: 0.1~12,600Hz
安裝諧振頻率：42kHz
最大橫向靈敏度：<4%
引線方式: 旁出線
6.2 用于沖擊校準
靈敏度：2.2pC/g±20%
頻率范圍: 2Hz~20,000Hz,被校傳感器重量<35克
2Hz~5000Hz, 被校傳感器重量35~100克
最大橫向靈敏度：<3%
幅值線性度: 1~15000g范圍內(nèi)每1000g約增加0.1%
靈敏度年穩(wěn)定性: 最大±0.2%/年
7.
電荷放大器
功能: 帶LCD顯示屏指示信號大小、過載狀態(tài)、通道設(shè)置等信息；
帶計算機程控接口及相應控制軟件
通道數(shù)：2通道
最大電荷輸入: 100nC
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放大器增益：0.01mV/pC至10 V/pC
頻率范圍: 0.1Hz 至 100kHz
低通濾波器：0.1, 1, 3, 10, 22.4, 30或100kHz
高通濾波器：0.1, 1.0或20Hz
四.
校準系統(tǒng)的不確定度等指標
1. 振動校準
下表中的數(shù)據(jù)是B&K振動傳感器自動校準系統(tǒng)的不確定度。 由于在自動校準系統(tǒng)中綜合考慮了各種不確定度因素，并進行了系統(tǒng)校準與修正，因而結(jié)果會比手動校準好。
B&K振動傳感器自動校準系統(tǒng)的不確定度
使用在一個頻率點以0.5%不確定度進行過校準的參考加速度計，對靈敏度為0.1 ~12 pC/ms-2 的加速度計的校準不確定度的典型值 (考慮了被測傳感器的橫向靈敏度及溫度影響)：
頻率范圍 (Hz)
3 ~ 10
10~2k
2k ~ 5k
5k ~ 7k
7k ~ 10k
不確定度 (%)
1.0
0.7
1.1
1.2
1.8
降低參考加速度計的不確定度將使系統(tǒng)的不確定度更低。當參考加速度計在多個頻率點以較低的不確定度進行校準后，最佳校準不確定度為(對理想的被測傳感器)：
頻率范圍 (Hz)
160
10 ~ 2k
2k ~ 4k
4k ~ 10k
不確定度 (%)
0.35
0.4
0.6
0.7
2. 沖擊校準
加速度范圍: (200 - 100,000) m/s2
脈沖寬度: 3ms - 100μs
擴展不確定度 (k=2):
1.0% (200 - 20,000) m/s2
1.8~3.0% (20,000 - 100,000) m/s2
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