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超低频传感器标定系统

超低频传感器标定系统

产品时间:2022-07-27

访问量:145

厂商性质:生产厂家

生产地址:北京

简要描述:
超低频传感器标定系统:在设计传感器或使用传感器时,传感器的频响特性和灵敏度是相当重要的技术指标。其是专为标定速度、加速度传感器的频响特性曲线和灵敏度而设计的,用该系统能对“传感器频响特性曲线标定"实现计算机自动闭环控制,测量标准传感器和被标定传感器的频率幅值,计算被标定传感器的频率响应和灵敏度,根据用户要求完成频响特性曲线的标定。

超低频传感器标定系统


1.超低频传感器标定系统系统介绍与应用  

在设计传感器或使用传感器时,传感器的频响特性和灵敏度是相当重要的技术指标。是专为标定速度、加速度传感器的频响特性曲线和灵敏度而设计的,用该系统能对“传感器频响特性曲线标定"实现计算机自动闭环控制,测量标准传感器和被标定传感器的频率幅值,计算被标定传感器的频率响应和灵敏度,根据用户要求完成频响特性曲线的标定。  

该系统可应用于计量研究院所、振动科研实验室、传感器研究和生产单位等。  

应用专有技术,该系统亦可标定速度传感器(检波器)的灵敏度和频响曲线,这种速度传感器广泛应用于石油物探、厂矿机械振动监测等领域。  

2.系统组成  

2.1 WS-5937标定控制仪1台;  

2.2 WS-PA-30D或WS-PA-50D低频功率放大器1台;
 

2.3 低频激振器JZ-20D 1台或JZ-50D 1台;  

2.4 传感器标定软件VibSIN 1套;  

2.5 标准传感器1只;  

2.6 计算机1台(可自备);  

3.软件界面  


 

4.系统组成逻辑框图  


 

5.功能  

5.1 按用户自定义扫频点和幅值扫频;  

5.2 软件自动生成扫描曲线,等频率间隔、等幅值扫描;  

5.3 幅值误差自动控制;  

5.4 自动生成频响特性曲线数据;  

5.5 频响特性曲线绘图(线性、对数);  

5.6 程控信号发生器,波形选择:正弦波,单频信号输出,信号扫频,频率驻留;  

5.7 在线帮助;  

6.技术指标  

6.1 WS-5937标定控制仪  

6.1.1数据采集和控制信号:  

1) 计算机USB接口控制、采集;  

2) 数据采集频率60kHz/通道  

3)24位4路数据采集,输入范围±5V  

4) 1路16位D/A数模转换信号输出通道;  

5) 控制信号输出幅值±10V;幅值分辨率16位,幅值控制精度0.1%FS;  

6) 控制扫频频率范围0.1Hz~50kHz频率分辨率28位,频率控制精度0.01Hz;  

7) 供电电压:100V~240V(AC)  

 8) 尺寸:365×高70×深365mm  


 

6.1.2电荷放大器:  

1) OLED显示参数;  

2) 一个编码器键设置所有电荷放大器参数;  

3) 通 道 数:2通道;  

4) 输入范围:±100000pC                        

5)    益:5档;  

6) 归 一 化:0.1~999          


7) 精度:加速度: ≤±0.5%;  

 : ≤±0.5%;  

 : ≤±2.0%;  

8) 频率范围:加速度: 0.3Hz~50kHz  

 : 1.0Hz~10kHz  

 : 1.0Hz~1kHz  

9) 低通滤波器:① 滤波方式:程控8阶连续滤波;  

② 程控低通滤波频率:1Hz~50kHz(任意设定)  

③ 滤波器阻带衰减:-80dB/Oct  

10) 输出电压:±10V  

11) 过载指示:输入电压超过±9.8VLED指示灯亮;  

12) 输出噪声:≤5×10-3pC(增益折合到输入端)  

13) 输入阻抗:1012Ω  

14) 输出电阻:<1Ω  

15) 输出电流:15mA  

16) 工作温度、湿度:-10~50℃、<85RH(无凝)  

6.1.3IEPE适配器  

1) OLED显示参数                                

2) 一个编码器键设置所有IEPE放大器参数  

3) 通道数:2通道          

4) 电压输入范围:±5V  

5) 增益:5档  

6) 精度:加速度:±0.5%,  

             速    度:±0.5%,  

             位    移:±2  

7) 频率范围:加速度:0.1Hz~50kHz  

                    速   度:1Hz~10kHz  

                    位   移:1Hz~1kHz  

8)低通滤波器:滤波方式:程控8阶连续滤波,  

                         程控低通滤波频率:1Hz~50kHz(任意设定)  

                          滤波器阻带衰减:-80dB/Oct;  

9)过载指示:输入电压超过±9.8V时LED指示灯亮;  

10)信噪比:>50dB;  

11)噪声≤5mVrms;  

12)非线性误差:<0.5%  

13)输出电阻:<1Ω;  

14)输出电流:15mA  

15)工作温度:-10~50℃;  

6.2WS-PA-30D功率放大  

              1)输出功率:30W  

 

2)输出电流:3A;  


                   3)输出电压:±10V  

                   4)频率范围:DC~5kHz  

                   5)输出阻抗:1Ω;  

                   6)失  真  度:<2%  

                   7)噪        声:5mV        

6.3超低频激振器                        

6.3.1 JZ-20D超低频激振器基本技术指标(选择1)  

1)工作频率:0.1~500Hz                                  

2)位       移:±10mm;  

3)电       流:10A  

3荷        载:1000g                                                                              

6.3.2 JZ-50D超低频激振器基本技术指标(选择2          

1)工作频率:0.1~500Hz                      

2)位       移:±10mm  

3)电       流:10A  

4)荷      载:3000g  

6.4标准加速度传感器指标(选配)  

6.4.1型号:BK-8305(选配)  

制 造 商:丹麦B&K  

符合标准:ISO 5347  

灵 敏 度:1.25pC/g  

工作频率:1~5000Hz  

谐振频率:35kHz  


测量范围:1000g  

   量:45g  

工作温度:-74~250℃;                        

   用:用于标定传感器的灵敏度标定;        

  明:由于BK-8305价格比较高,可以选购其它品牌或国产价格适当加速度传感器,然后定期到计量检测单位标定后用于传感器标定亦可。  

 
 

6.4.2型号:WS107  

灵 敏 度:5.5pC/ms-2  

工作频率:0.5~5000Hz  

谐振频率:25kHz  

测量范围:3000g  

      量:30g  

工作温度:-20~50℃;                  

     用:用于标定传感器的灵敏度标定    


  6.5 激光位移传感器指标(选配)  

              型       号:LK-H052+LK-G5001P;  

              制  造  商:基恩士;
 

                  参考距离:50mm;  

                  测试范围:±10mm;  

                  线       性:±0.02%F.S;  

                  再  线  性:0.025μm  

                  周围温度:0℃~50℃;  

                  取样频率:2.55/5/10/20/50/100/200/500/1000μs(可选择9种级别);  

                  应       用:用于超低频传感器的灵敏度标定(频率0~10Hz);  

7.定货型号
 

序号  

名称  

型号  

周期  

备注  

1  

传感器标定系统(0.1~500Hz)  

WS-5937-JZ20D  

2-4  

标配,含1只标准加速度传感器WS107  

2  

传感器标定系统(0.1~500Hz)  

WS-5937-JZ50D  

2-4  

标配,含1只标准加速度传感器WS107  

 

8.超低频振动台JZ-20DJZ-50D自身频响曲线  


 

               超低频振动台JZ-20D频响曲线(1~500Hz  


 

                              低频振动台JZ-50D频响曲线(0.1~100Hz)  

9.传感器频响特性曲线示例  

9.1 示例14.5Hz速度检波器频响和相位曲线  


 

                         4.5Hz速度检波器频响和相位曲线1~500Hz  


 

                          4.5Hz速度检波器频响和相位曲线1~50Hz  

9.2 示例2:10Hz速度检波器频响和相位曲线  


 

                      10Hz速度检波器频响和相位曲线1~50Hz  


 

                      10Hz速度检波器频响和相位曲线1~500Hz  

9.3 示例2:某低频加速度传感器响曲线  

这只传感器的技术参数上写有频响从0.22500Hz500mV/g。用低频标定时从0.10.7Hz出现非线性(曲线由高到低),原因是传感器的灵敏度低,在测低频时,传感器自身的噪声已经大于标定台的标定值。  


 

                                           频响曲线0.1~10Hz  


 

                                           频响曲线0.1~80Hz  

10.标定问题:该系统是否准确呢?  

不论标定系统采用的功率放大器和激振器是国产或进口仪器设备,系统始终存在着非线性,但传感器标定采用的是比对法(通常称为“背靠背法"),标定以标准传感器为基准来标定其它传感器,本系统推荐使用丹麦B&K公司的2只标准传感器,B&K-4374S主要用于标定传感器的频响曲线,而B&K-8305主要用于标定传感器的灵敏度和低频传感器的频响曲线,目前国内计量部门基本采用丹麦B&K-8305来做为标准传感器,丹麦B&K-8305传感器采用激光优良法校准,满足国际标准ISO 16063-11 (以前的ISO 5347) 的要求  



 


11.加速度、速度、位移三联谱  

从加速度、速度、位移三联谱可查出他们3个量值在某频率(Hz)下的对应关系。从图中能看出,在低频时,位移量比较大;在高频时,位移很小。  

图中单位、颜色:桔色加速度Accelerationm/s2),黑色速度Velocitymm/s),蓝色位移Displacementmm),黑色频率FrequencyHz)。  

 



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