振動(dòng)傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)

振動(dòng)傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)

 ——專業(yè)全自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，適用于校準(zhǔn)振動(dòng)加速度、速度和位移傳感器

WIN475 系統(tǒng)是美國MB公司以性能優(yōu)異的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺為基礎(chǔ)，結(jié)合的振動(dòng)信號測量控制技術(shù)而推出的振動(dòng)傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)。WIN475系統(tǒng)的用戶超過300家，更有美國空軍等用戶，在國內(nèi)也有一批重量級用戶。WIN475系統(tǒng)的主要部件有：基礎(chǔ)系統(tǒng)、通頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、低頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、橫向靈敏度校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)、沖擊校準(zhǔn)子系統(tǒng)、多傳感器同時(shí)校準(zhǔn)子系統(tǒng)。

WIN475系統(tǒng)有三大突出特點(diǎn)：

1. MB作為的電動(dòng)振動(dòng)臺生產(chǎn)廠家，其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺性能突出，技術(shù)；

2. 業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺系列；

3. 整套校準(zhǔn)系統(tǒng)自動(dòng)化水平高，操作簡便。

基礎(chǔ)系統(tǒng)

基礎(chǔ)系統(tǒng)包括：信號調(diào)理及控制模塊405-X、數(shù)采、電腦和軟件，提供 0.1Hz 到 55kHz 振動(dòng)信號的調(diào)理、采集、分析處理及報(bào)告功能。不必另配獨(dú)立調(diào)理器，直接支持電荷型、IEPE型、電壓型、伺服型、應(yīng)變式、壓阻式、電容式振動(dòng)傳感器的校準(zhǔn)。支持TEDS，帶AC/DC耦合方式，用戶不必手工選擇信號增益，系統(tǒng)會(huì)針對特定的被標(biāo)傳感器自動(dòng)設(shè)定增益，保證信噪比。

基礎(chǔ)系統(tǒng)5Hz到40kHz幅頻特性自校準(zhǔn)                                    160Hz, 0到40g線性度校準(zhǔn)

信號調(diào)理及控制模塊 405-X

通頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)   

該子系統(tǒng)包括：CAL50標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、MB500VI功率放大器、連接線纜和安裝工具等。CAL50 是MB公司推出超過二十年的通頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺，在MB500VI功放的驅(qū)動(dòng)下，輸出力可達(dá)200N（峰值）以上。根據(jù)校準(zhǔn)專業(yè)要求設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)傳感器安裝在臺體內(nèi)專用夾具下方，振動(dòng)傳遞特性，高頻特性。臺體中空，標(biāo)準(zhǔn)傳感器信號線從臺體底部引出。校準(zhǔn)臺面較大，配套功放輸出功率為500瓦，推力大，承載能力強(qiáng)。

參數(shù)	指標(biāo)	CAL50標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺
出力	185N峰值
正弦加速度	38g’s峰值
行程	25mm 峰峰值
頻率范圍	1Hz-10kHz
標(biāo)準(zhǔn)傳感器	多種型號，法校準(zhǔn)
動(dòng)圈材料	鎂合金
動(dòng)圈支承方式	鈹青銅片簧支撐
臺體材料	普磁材料
載荷	900克

高頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)包括：CAL25HF或CAL12AB或CAL25AB高頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、1475PCM氣控單元、連接線纜和安裝工具。適用于3Hz到15kHz/20kHz甚至40kHz頻段的振動(dòng)傳感器特性校準(zhǔn)。

將鈹合金高剛度運(yùn)動(dòng)組件與高徑向支撐剛度的空氣軸承結(jié)合起來，給振動(dòng)傳感器特性校準(zhǔn)帶來一些不同以往的功能，比如，CAL25HF內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)傳感器可以由用戶方便地替換，可以使用多只不同型號的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)傳感器。采用空氣軸承，軸向波形失真度小，橫向振動(dòng)小，滿足ISO16063-21的要求。

         CAL25HF高頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺

              1475PCM氣控模塊

低頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)包括：低頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、振動(dòng)臺控制模塊、連接線纜和安裝工具。

行程為300毫米，可以更長。與150毫米行程的振動(dòng)臺相比，同樣的頻率下可以產(chǎn)生2倍大的加速度，將傳感器在振動(dòng)臺上輸出的信號信噪比提高了99%。

水平校準(zhǔn)臺的測試頻率范圍：0.1-200Hz，頻率下限能延伸至0.07Hz。

參考傳感器（REF）指標(biāo)：1200mV/g 靈敏度，±3g 量程，橫向靈敏度小于1%，10Hz以下分辨率優(yōu)于 1.3μg，的溫度特性。

系統(tǒng)傳遞不確定度（不含參考傳感器）：≤1.0%，0.5-10Hz，該指標(biāo)符合 ISO16063-21。

由于采用直線電機(jī)作核心部件，系統(tǒng)具有高精度位移測量功能，克服了采用普通振動(dòng)臺作低頻標(biāo)定時(shí)到達(dá) 要求量級振動(dòng)的穩(wěn)定時(shí)間比較長的弊端，使低頻標(biāo)定所需時(shí)間大幅度縮短，提高了測試效率。

橫向靈敏度校準(zhǔn)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)包括：橫向標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺、MB500VI功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、475TS控制模塊、連接線纜和安裝工具等。

測試過程中自動(dòng)調(diào)整角度、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，無需人為干預(yù)，

用戶幾乎可選擇30Hz至2000Hz間的任意頻率點(diǎn)進(jìn)行橫向靈敏度的校準(zhǔn)。以名義靈敏度的百分比標(biāo)稱橫向靈敏度，并給出橫向靈敏度的指向性圖。可繪制橫向靈敏度的幅頻曲線，和“8”字極坐標(biāo)圖。完成校準(zhǔn)后，自動(dòng)將傳感器的橫向靈敏度對應(yīng)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至處，便于標(biāo)記。采用通頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)標(biāo)定的軸向靈敏度作為名義靈敏度，用于計(jì)算橫向靈敏度。

                   橫向靈敏度校準(zhǔn)臺                                   橫向靈敏度“8”字圖

高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)

 用于驗(yàn)證振動(dòng)傳感器及線纜的穩(wěn)定性和可靠性、標(biāo)定熱學(xué)性能指標(biāo)、繪制溫度下的靈敏度曲線。

      主要配置包含高低溫爐及控制模塊、抗傾覆標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺、功率放大器、耐高低溫陶瓷夾具、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、連接線纜及安裝工具等。

      采用熱電偶實(shí)時(shí)測量爐內(nèi)溫度，對加熱器和液氮閥門進(jìn)行控制，以達(dá)到目標(biāo)溫度值。在軟件中設(shè)定試驗(yàn)順序，包含升溫時(shí)間、溫度梯度、 振動(dòng)駐留時(shí)間等，試驗(yàn)過程自動(dòng)進(jìn)行。

被標(biāo)傳感器安裝在隔熱陶瓷夾具上，確保被標(biāo)傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器之間的振動(dòng)傳遞性及隔熱特性。

                 高性能型高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)                                   經(jīng)濟(jì)型高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)                                 隔熱振動(dòng)傳感器夾具

                              振動(dòng)傳感器靈敏度隨溫度變化的曲線

沖擊校準(zhǔn)子系統(tǒng)

主要配置包含跌落臺、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、連接線纜和安裝工具等。被標(biāo)傳感器的重量可達(dá)200克。標(biāo)準(zhǔn)傳感器安裝在夾具上，被標(biāo)傳感器安裝在標(biāo)準(zhǔn)傳感器上方，夾具安裝在滑動(dòng)塊上，滑動(dòng)塊通過導(dǎo)桿向下滑動(dòng)，跌落后撞擊在鐵砧支撐的平板上，從而產(chǎn)生沖擊加速度。跌落臺包括一系列沖擊緩沖板，用于調(diào)節(jié)沖擊脈沖幅度。通過軟件計(jì)算沖擊脈沖與額定靈敏度（160Hz正弦振動(dòng)時(shí)測得的靈敏度）的偏差。

                                          沖擊重復(fù)誤差測試

                          標(biāo)準(zhǔn)傳感器安裝位置                                        跌落臺低位

                  跌落臺

多傳感器同時(shí)校準(zhǔn)子系統(tǒng)

本子系統(tǒng)能同時(shí)校準(zhǔn)多達(dá)8只加速度傳感器，與單只校準(zhǔn)方法相比，節(jié)約70%以上的時(shí)間。每只重量可達(dá)20克，頻帶2-4000Hz。采用多路信號調(diào)理及控制系統(tǒng)407-8X，標(biāo)準(zhǔn)傳感器可以是電荷型，也可以是 IEPE 型?？梢孕?zhǔn)電壓型、IEPE、電容型、電荷型、壓阻型傳感器。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺采用CAL25AB。由于采用空氣軸承，與CAL50 相比，CAL25AB 具有好得多的橫向振動(dòng)特性、低頻波形失真度和臺面不均勻度。 8只傳感器同時(shí)校準(zhǔn)時(shí)，頻帶仍可以達(dá)到4kHz。只校準(zhǔn)一只時(shí)，可以達(dá)到10kHz。

采用 1475PCM 氣控單元對CAL25AB進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，形成空氣軸承，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)載荷自動(dòng)對中。CAL25AB臺面直徑為74mm，被校傳感器的直徑達(dá)70mm。

                        1475PCM氣控單元

                         WIN475 MDCC多只碰撞傳感器校準(zhǔn)軟件

                       407-8X 型多通道信號調(diào)理控制器

高g值穩(wěn)態(tài)正弦校準(zhǔn)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)包括：Energizer RED校準(zhǔn)臺、MB500VI功放、諧振梁、HAWK控制器、正弦振動(dòng)控制軟件、連接線纜和安裝附件等。

利用持續(xù)正弦激振的方法（而非沖擊形成的脈沖激勵(lì)），對加速度傳感器實(shí)現(xiàn)從50g至500g的幅值線性度校準(zhǔn)和檢定。系統(tǒng)包含4個(gè)諧振梁，可以在150Hz、250Hz、400Hz、600Hz或用戶指定的不高于1000Hz的頻率點(diǎn)附近實(shí)現(xiàn)高達(dá)500g的峰值加速度校準(zhǔn)。諧振梁采用高強(qiáng)度、低阻尼的合金材料，具備優(yōu)異的疲勞性能。

系統(tǒng)以標(biāo)稱頻率點(diǎn)為中心的頻帶范圍內(nèi)進(jìn)行正弦掃頻測試。例如，對于250Hz標(biāo)稱頻率點(diǎn)，系統(tǒng)以一倍頻/分鐘的掃頻速率在220Hz-270Hz進(jìn)行正弦掃頻測試可以得到被測傳感器的幅值線性度曲線、加速度幅度與頻率的關(guān)系曲線。

                                                                                                         梁共振頻率搜索及測量                                         

                                                                     穩(wěn)態(tài)加速度幅值線性度曲線

多子系統(tǒng)集成解決方案

基礎(chǔ)系統(tǒng)與多個(gè)子系統(tǒng)一起可以組成一個(gè)大型系統(tǒng)。

WIN475 多功能校準(zhǔn)系統(tǒng)，含基礎(chǔ)系統(tǒng)、通頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)。

WIN475 多功能校準(zhǔn)系統(tǒng)，含基礎(chǔ)系統(tǒng)、通頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高頻校準(zhǔn)子系統(tǒng)、橫向靈敏度校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高g值穩(wěn)態(tài)正弦校準(zhǔn)子系統(tǒng)、沖擊校準(zhǔn)子系統(tǒng)、高低溫校準(zhǔn)子系統(tǒng)。