1.係(xì)統(tǒng)介(jiè)紹(shào)與(yǔ)應(yīng)用

在(zài)設(shè)計傳感(gǎn)器或(huò)使用傳感(gǎn)器時，傳(chuán)感(gǎn)器的頻響特(tè)性和靈(líng)敏度(dù)是相當重要(yào)的(dí)技術(shù)指(zhǐ)標(biāo)
。WS-5937超(chāo)低頻(pín)傳感器標定(dìng)係(xì)統(tǒng)是(shì)專(zhuān)為標定低頻(pín)速(sù)度，加速度傳(chuán)感(gǎn)器(qì)的(dí)頻響(xiǎng)特(tè)性曲綫和(hé)靈(líng)敏度而設(shè)計(jì)的(dí)，用(yòng)該係(xì)統能對“傳感器(qì)頻響(xiǎng)特(tè)性曲(qū)綫(xiàn)標定”實(shí)現計算機(jī)自(zì)動閉(bì)環控製，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)傳(chuán)感器和(hé)被標定(dìng)傳感器的頻(pín)率幅值(zhí)，計算被(bèi)標定傳感器的頻(pín)率(shuài)響(xiǎng)應(yīng)和靈敏度(dù)，根據(jù)用(yòng)戶要求完成頻(pín)響特(tè)性曲綫(xiàn)的標(biāo)定
。

該係(xì)統可應(yīng)用於計(jì)量(liáng)研(yán)究院(yuàn)所，振(zhèn)動(dòng)科(kē)研實驗室，傳(chuán)感器研究(jiū)和生產單位等
。

應用專(zhuān)有技術，該係(xì)統亦可標(biāo)定(dìng)超低頻(pín)速度傳感器(qì)（檢(jiǎn)波(bō)器）的靈敏(mǐn)度和頻響曲綫(xiàn)，這種(zhǒng)速度(dù)傳(chuán)感器(qì)廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用(yòng)於(yú)石油物(wù)探，廠(chǎng)礦(kuàng)機械振(zhèn)動監(jiān)測等領域(yù)
。

2.係統組(zǔ)成

2.1 WS-5937標(biāo)定控(kòng)製儀(yí)1台(tái)；

2.2 WS-PA-30D或(huò)WS-PA-50D低(dī)頻功率放大器1台(tái)；

2.3 低(dī)頻(pín)激(jī)振(zhèn)器JZ-20D 1台(tái) 或JZ-50D 1台；

2.4 傳(chuán)感器標(biāo)定(dìng)軟(ruǎn)件Vib’SIN 1套；

2.5 標準傳(chuán)感(gǎn)器1隻；

2.6 計(jì)算(suàn)機1台（可自備）；

3.軟件界(jiè)麵(miàn)

4.係統(tǒng)組(zǔ)成(chéng)邏(luó)輯框(kuàng)圖(tú)

5.功能

5.1 按(àn)用戶(hù)自定義掃頻點(diǎn)和(hé)幅值掃(sǎo)頻；

5.2 軟件自動生(shēng)成(chéng)掃描曲綫，等(děng)頻(pín)率間隔，等幅(fú)值掃描(miáo)；

5.3 幅(fú)值(zhí)誤(wù)差自動控(kòng)製；

5.4 自(zì)動(dòng)生(shēng)成頻響(xiǎng)特性(xìng)曲綫數據（伏頻(pín)，相頻(pín)）；

5.5 頻響(xiǎng)特(tè)性曲(qū)綫繪(huì)圖(tú)（綫性(xìng)，對數）；

5.6 程控信(xìn)號發生器(qì)，波(bō)形選擇：正弦(xián)波，單頻(pín)信(xìn)號(hào)輸(shū)出，信號(hào)掃頻，頻(pín)率(shuài)駐留；

5.7 在(zài)綫(xiàn)幫助(zhù)；

6.技術指(zhǐ)標(biāo)

6.1 WS-5937標定(dìng)控製(zhì)儀

6.1.1數據(jù)采集和(hé)控製信(xìn)號：

1）計算機(jī)USB接(jiē)口控製(zhì)，采集；

2）數(shù)據(jù)采集(jí)頻率60kHz/通道(dào)；

3）24位4路數據采(cǎi)集，輸入範圍(wéi)±5V；

4）1路(lù)16位D/A數模(mó)轉(zhuǎn)換(huàn)信(xìn)號輸出通道(dào)；

5）控製(zhì)信(xìn)號(hào)輸(shū)出(chū)幅(fú)值(zhí)±10V，幅值分辨率16位，幅(fú)值控製精(jīng)度(dù)0.1％FS；

6） 控製掃頻(pín)頻(pín)率範圍0.1Hz~500Hz，頻(pín)率分辨率28位，頻率控製(zhì)精度(dù)0.01Hz；              

7）供電電(diàn)壓(yā)：100V~240V(AC)；

8）尺寸：寬365×高70×深365mm；

6.1.2電荷(hé)放大器：

1) OLED顯(xiǎn)示參數；

2) 一(yī)個編碼器鍵設置所有(yǒu)電荷放大器(qì)參數；

3) 通(tōng)道數(shù)：2通道；

4) 輸入範(fàn)圍(wéi)：±100000pC；                      

5) 增(zēng)益：5檔(dàng)；

6) 歸(guī)一(yī)化：0.1~999；        

7) 精度(dù)：加速度(dù): ≤±0.5％；

速(sù)度: ≤±0.5％；

位移: ≤±2.0％；

8) 頻(pín)率範(fàn)圍：加速(sù)度: 0.3Hz~50kHz；

速(sù)度: 1.0Hz~10kHz；

位(wèi)移(yí): 1.0Hz~1kHz；

9) 低(dī)通濾波器(qì)：① 濾(lǜ)波方式：程(chéng)控8階連續濾波；

② 程控低通(tōng)濾(lǜ)波頻(pín)率(shuài)：1Hz~50kHz（任意設定(dìng)）

③ 濾波(bō)器阻(zǔ)帶衰減：-80dB/Oct；

10) 輸(shū)出電壓(yā)：±10V

11) 過載指示(shì)：輸入電壓超過(guò)±9.8V時(shí)LED指示(shì)燈亮(liàng)；

12) 輸出(chū)噪聲：≤5×10-3pC(最(zuì)高增益折(zhē)合到輸(shū)入(rù)端(duān))

13) 輸入阻抗：1012Ω

14) 輸出電阻：<1Ω

15) 輸出電流(liú)：15mA

16) 工作(zuò)溫度，濕度(dù)：-10~50℃，<85％RH（無(wú)凝）

6.1.3 IEPE適配器

1 ) OLED顯(xiǎn)示參數(shù)；

2 ) 一(yī)個編碼(mǎ)器鍵設(shè)置所(suǒ)有(yǒu)IEPE放(fàng)大器(qì)參數；

3 ) 通道數(shù)：2通道；

4）電壓(yā)輸入範(fàn)圍：±5V；

5）增(zēng)益：5檔；

6）精(jīng)度：加速(sù)度: ≤±0.5%，

速度: ≤±0.5%，

位(wèi)移: ≤±2；

7）頻率範圍：加速度: 0.1Hz~50kHz，

速(sù)度：1Hz~10kHz，

位移: 1Hz1kHz；

8）低(dī)通(tōng)濾波器(qì)：濾(lǜ)波方(fāng)式(shì)：程控8階連(lián)續濾波，

程控低(dī)通濾波頻率：1Hz50kHz（任意設(shè)定(dìng)），

濾波器(qì)阻帶(dài)衰減：-80dB/Oct；

9）過載(zǎi)指示(shì)：輸入電(diàn)壓(yā)超過±9.8V時LED指示燈(dēng)亮(liàng)；

10）信噪比：＞50dB；

11）噪聲≤5mVrms；

13）輸(shū)出電阻：＜1Ω；

14）輸(shū)出(chū)電流(liú)：15mA；

15）工作溫(wēn)度：-10~50℃；

6.2 WS-PA-30D功率放大(dà)器

1) 輸(shū)出功(gōng)率(shuài)：30W；                          

2) 最大輸出電(diàn)流：3A；

3) 最大輸出電(diàn)壓(yā)：±10V；        

4) 頻率範(fàn)圍：DC~5kHz；

5) 輸出阻抗：1Ω；

6) 失真(zhēn)度：<2％；

7) 噪聲(shēng)：<5mV；

6.3低頻激振器(qì)                      

6.2.1 JZ-20D超低頻激(jī)振器基(jī)本(běn)技(jì)術指標(biāo)(選擇1)

1）工(gōng)作頻率：0.1~500Hz；

2）最大(dà)位(wèi)移：±10mm；

3）最大(dà)電流：10A；

4）荷(hé)   載(zǎi)：1000g                                                                        

6.2.2 JZ-50D超(chāo)低頻激(jī)振(zhèn)器(qì)基本技術(shù)指標（選擇2）        

1）工(gōng)作頻率：0.1~500Hz；

2）最(zuì)大(dà)位移：±10mm；

3）最大電(diàn)流：10A；

4）荷   載：3000g

6.4標(biāo)準加速度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器指(zhǐ)標（選(xuǎn)配(pèi)）

6.3.1型號(hào)：BK-8305（選(xuǎn)配(pèi)）

製(zhì) 造 商：丹(dān)麥(mài)B&K；

符合(hé)標準：ISO 5347；

靈(líng) 敏(mǐn) 度：1.25pC/g；

工作頻率：1~5000Hz；

諧(xié)振(zhèn)頻(pín)率：35kHz；

最大測量：1000g；

重量(liáng)：45g；

工(gōng)作(zuò)溫度：-74℃~250℃；                      

應用：用於標(biāo)定傳感(gǎn)器的(dí)靈(líng)敏(mǐn)度標定(dìng)；      

說明(míng)：由(yóu)於(yú)BK-8305價(jià)格比較高，可(kě)以選(xuǎn)購其它品(pǐn)牌或國產(chǎn)價(jià)格適(shì)當加(jiā)速度傳感(gǎn)器(qì)，然(rán)後定期(qī)到計(jì)量檢測單(dān)位標定(dìng)後(hòu)用於(yú)傳(chuán)感(gǎn)器標(biāo)定(dìng)亦(yì)可
。

6.3.2型號(hào)：WS107

製 造(zào) 商：北(běi)京(jīng)波(bō)譜公司；

靈(líng) 敏 度：5.5pC/ms^-2；

工(gōng)作頻(pín)率：0.5~5000Hz；

諧振(zhèn)頻(pín)率：25kHz；

最(zuì)大測(cè)量(liáng)：3000g；

重(zhòng)    量：30g；

工(gōng)作溫度(dù)：-20℃~50℃；                

應   用：用於標(biāo)定傳(chuán)感器的靈敏度標定        

6.5激光位移傳(chuán)感(gǎn)器(qì)指(zhǐ)標(biāo)（選配(pèi)）

型(xíng)   號：LK-H050+LK-G5001V

製(zhì) 造 商：基恩(ēn)士(shì)；

參考距(jù)離：50mm；

測試(shì)範圍(wéi)：±10mm；

綫 性(xìng) 度(dù)：±0.02%F.S；

重(zhòng)復精度(dù)：0.025μm*3；

環境溫度：0℃~50℃；

采(cǎi)樣(yàng)周期(qī)：2.55/5/10/20/50/100/200/500/1000μs(可(kě)選(xuǎn)擇(zé)9種(zhǒng)級別)；            

應   用(yòng)：用(yòng)於低頻傳感(gǎn)器的靈(líng)敏度(dù)標定(dìng)（頻率0-10Hz）

7.定貨型(xíng)號(hào)

8.低頻(pín)振動台(tái)JZ-20D和(hé)JZ-50D自(zì)身頻響(xiǎng)曲綫(xiàn)

低(dī)頻振(zhèn)動(dòng)台JZ-20D頻響曲綫（1~500Hz）

低頻(pín)振(zhèn)動(dòng)台(tái)JZ-50D頻響(xiǎng)曲(qū)綫(xiàn)(0.1~100Hz)

9.傳感(gǎn)器頻響特(tè)性曲(qū)綫示(shì)例

9.1 示(shì)例(lì)1：4.5Hz速(sù)度(dù)檢波器頻響和相(xiāng)位(wèi)曲(qū)綫

4.5Hz速度(dù)檢(jiǎn)波器(qì)頻響和(hé)相(xiāng)位曲(qū)綫1-500Hz

4.5Hz速度檢(jiǎn)波器(qì)頻(pín)響和(hé)相位曲綫1-50Hz

9.2 示例2：10Hz速(sù)度檢波(bō)器頻(pín)響和相位曲綫(xiàn)

10Hz速度(dù)檢波器(qì)頻(pín)響和相位曲(qū)綫(xiàn)1-50Hz

10Hz速度檢(jiǎn)波(bō)器頻響(xiǎng)和(hé)相位曲(qū)綫1-500Hz

9.3 示(shì)例(lì)3：某低(dī)頻加(jiā)速(sù)度(dù)傳感(gǎn)器(qì)響曲綫

這隻傳感(gǎn)器的技術參(cān)數(shù)上寫(xiě)有(yǒu)頻響(xiǎng)從0.2至2500Hz，500mV/g
。用低頻(pín)標(biāo)定時從(cóng)0.1至0.7Hz出(chū)現(xiàn)非綫性（曲綫由(yóu)高到低(dī)），原因(yīn)是傳(chuán)感器的(dí)靈(líng)敏度低，在測低頻(pín)時(shí)，傳(chuán)感器(qì)自身的噪聲已經大(dà)於(yú)標定台的(dí)標(biāo)定值
。

頻(pín)響(xiǎng)曲綫0.1-10Hz

頻(pín)響(xiǎng)曲綫(xiàn)0.1-80Hz

10.標(biāo)定問(wèn)題：該係(xì)統(tǒng)是否(fǒu)準確呢？

不(bù)論標定(dìng)係統采(cǎi)用(yòng)的功率放大器和激振器是國(guó)產或(huò)進口(kǒu)儀(yí)器(qì)設備，係統(tǒng)始(shǐ)終(zhōng)存(cún)在著非綫性，但傳(chuán)感器標(biāo)定(dìng)采用的(dí)是(shì)比對法（通常稱(chēng)為“背靠背法”），標定以標準傳(chuán)感(gǎn)器為基準來(lái)標(biāo)定(dìng)其它傳(chuán)感(gǎn)器，本(běn)係統推薦使(shǐ)用丹麥B&K公司的2隻標準傳(chuán)感(gǎn)器，B&K-4374S主要(yào)用於(yú)標(biāo)定傳感(gǎn)器的頻響(xiǎng)曲綫，而B&K-8305主要(yào)用於標定(dìng)傳感(gǎn)器的靈(líng)敏(mǐn)度和低(dī)頻傳感器的(dí)頻(pín)響曲(qū)綫(xiàn)，目前國內(nèi)計(jì)量部(bù)門基本(běn)采(cǎi)用丹麥B&K-8305來做為標準傳感器，丹(dān)麥B&K-8305傳(chuán)感器(qì)采用激光(guāng)絕(jué)對(duì)法校準，滿足(zú)國際(jì)標(biāo)準ISO 16063-11 (以(yǐ)前的ISO 5347) 的要求(qiú)
。

11.加速(sù)度，速(sù)度(dù)，位(wèi)移三(sān)聯譜(pǔ)

從加速度(dù)，速度(dù)，位(wèi)移三(sān)聯(lián)譜可查出(chū)他(tā)們(mén)3個(gè)量值在某頻(pín)率(shuài)（Hz）下(xià)的(dí)對(duì)應(yīng)關(guān)係(xì)
。從圖(tú)中能(néng)看(kàn)出，在低(dī)頻(pín)時，位(wèi)移量(liáng)比(bǐ)較(jiào)大(dà)；在(zài)高頻(pín)時(shí)，位移(yí)很小
。

圖中單(dān)位，顏(yán)色：桔(jié)色(sè)加速(sù)度Acceleration（m/s2），黑色(sè)速度(dù)Velocity（mm/s），藍色(sè)位(wèi)移(yí)Displacement（mm），黑色頻率Frequency（Hz）
。