JJF 1426-2013 双离心机法线加速度计动态特性校准规范 JJF1426-2013 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1426—2013
双离心机法线加速度计动态特性校准规范
Calibration Specification for Dvnamic Parameters of Linear AccelerometerUsed Double Centrifuge
2013-09-02发布
2013-12-02实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1426-2013
双离心机法线加速度计动态特性校准规范
Calibration Specification for Dynamic Parametersof Linear Accelerometer Used Double Centrifuge归口单位：全国惯性技术计量技术委员会JJE1426—2013
主要起草单位：中航工业北京长城计量测试技术研究所中国兵器工业集团公司第二〇三研究所参加起草单位：中国工程物理研究院电子工程研究所本规范委托全国惯性技术计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
JJF1426—2013
董雪明（中航工业北京长城计量测试技术研究所）廖建平（中航工业北京长城计量测试技术研究所）余晓伟（中国兵器工业集团公司第二〇三研究所）赵君辙（中航工业北京长城计量测试技术研究所）参加起草人：
刘占生（中国工程物理研究院电子工程研究所）引言
范围·
引用文件….
3术语和定义·
概述·
5计量特性
5.1幅频特性·
5.2相频特性·
5.3幅值线性度：
6校准条件：
6.1被校准加速度计基本条件
6.2环境条件
6.3测量标准及其他设备
7.校准项目和校准方法
7.1校准前准备·
7.2幅频特性校准
相频特性校准·
幅值线性度校准·
8校准结果的表达
9复校时间间隔·
附录A
附录B
附录 C
附录D
附录E
附录F
JJF1426—2013
基于双离心机的正弦加速度原理加速度计的灵敏度和相位延迟测量不确定度评定示例校准原始记录格式
校准证书内页格式
双离心机工作半径的确定
加速度计初始相位的确定
（4）
JJF14262013
本规范是在参考JF1116—2004《线加速度计的精密离心机校准规范》的基础上，提出了采用双离心机对线加速度计进行动态校准的方法。本规范给出的校准原理，与国际标准IEEE836—2009《IEEE推荐的线加速度计精密离心机测试规范》的附录E相关内容吻合。
1范围
JJF1426—2013
双离心机法线加速度计动态特性校准规范
本规范适用于利用双高心机对线加速度计的动态特性进行校准。2引用文件
JJF1116一2004线加速度计的精密离心机校准规范GJB585A—1998惯性技术术语
IEEE8362009IEEE推荐的线加速度计精密离心机测试规范（IEEERecom-mended Practice forPrecision Centrifuge Testing of Linear Accelerometers)。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用手本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义
GJB585A一1998确立的以及下列术语和定义适用于本规范。3.1 双离心机 double centrifuge由主离心机和从离心机组成，其产生的动态加速度信号可作为输入量对线加速度计进行动态校准。从离心机安装在主离心机的转盘或转臂上，且其回转轴与主离心机回转轴平行，通过主离心机和从离心机同时旋转来产生正弦加速度信号。主离心机用来实现加速度信号的幅值，从离心机用来实现加速度信号的频率和相位。3.2灵敏度amplitudesensitivity在正弦加速度信号的激励下，线加速度计输出信号正弦分量峰值与输入加速度信号峰值之比。
3.3相位延迟phasedelay
在正弦加速度信号的激励下，线加速度计输出信号正弦分量与输入加速度信号正弦分量的相位差。
3.4幅值线性度amplitudelinearit表征线加速度计输出信号正弦分量峰值随正弦输入信号峰值改变而变化所呈现的非线性特性。
3.5参考频率referencefrequency在线加速度计幅值线性度校准中优先选择的输人正弦加速度信号的频率。4概述
一般线加速度计（以下简称“加速度计”）的力学模型被近似为典型的质量弹簧阻尼系统型二阶力学模型，见式（1）。1
式中：
JJF1426—2013
M禁+D+K+C=-Ma
敏感质量，kg；
周围气体提供的阻尼，N·s/m；弹刚度，N/m；
敏感质量质心的相对位移，m；
输人加速度，m/s：
一常值，N；
t时间，S.
加速度计用于测量运动载体的线加速度，可以分为变阻式、变容（感）式、压电式、电磁（电动）式和伺服式加速度计。广泛应用于国防及民用装备（如武器、飞机、火车、汽车等）。
5计量特性
5.1幅频特性
输人正弦加速度信号峰值保持不变，在加速度计工作频率范围内选取若干个点（详细选择见7.1.1），依次增大正弦加速度信号的频率，通过数据采集、处理得到每个频率点加速度计的灵敏度，以零频时的灵敏度（即重力场法校准该加速度计得出的标度因数）为参照进行归一化处理。对归一化灵敏度数据进行曲线拟合，即获得加速度计的幅频特性曲线。
5.2相频特性
输人正弦加速度信号峰值保持不变，在加速度计工作频率范围内选取若于个点（详细选择见7.2.1），依次增大正弦加速度信号的频率，通过数据采集、处理得到每个频率点加速度计输出信号正弦分量的相位延迟，对每个频率点的相位延迟进行曲线拟合，即获得加速度计的相频特性曲线。5.3幅值线性度
输人正弦加速度信号频率保持不变，在加速度计量程范围内选取若干个点（详细选择见7.3.1），依次增大输人正弦加速度信号幅值，得到每个幅值点加速度计输出信号正弦分量峰值，通过数据处理得到幅值线性度。6校准条件
6.1被校准加速度计基本条件
应提供加速度计通过重力场法校准所获得的标度因数等参数指标。6.2环境条件
环境条件及其要求如下：
a）环境温度：20℃土3℃
b）相对湿度：不大于80%；
JJF1426—2013
c）实验室应有接地装置，接地电阻不大于1Qd)无影响正常工作的电磁干扰；e）实验室内双离心机安装用地基要有隔振基础；D供电电源：三相（380士38）V，（50土0.5）Hz；单相（220±22）V，（50±0.5）Hz。6.3测量标准及其他设备
a）校准用设备应经过计量技术机构检定（或校准），满足校准使用要求，并在有效期内
b）所用仪器应良好接地；
C）校准前必须对被校准加速度计和配套用仪器通电预热，预热时间应符合仪器的规定：无明确规定时，配套用仪器通电预热一般不少于30min。校准用主要设备如表1所示。
表1校准用主要设备
校准用设备
双离心机
模拟信号测量装置
数字电压表
示波器
直流稳压电源
安装用夹具
技术指标
正弦加速度信号幅值要求：能够覆盖被校加速度计的幅值范围，幅值测量不确定度满足被校加速度计的要求。幅值范国一般为(10~1000)m/s
正弦加速度信号频率最大值：不小于1Hz。采样频率不低于正弦加速度频率的100倍，A/D位数不低于14位，其测量不确定应满足系统的要求Www.bzxZ.net
直流电压的测量范围最低为一10V~10V；最大充许误差：±2.0×10-5；
有效数位不低于6位半。
带宽不低于20MHz起
输出电压：土32V可调：
纹波电压有效值：小于10mV
1）加速度计的安装定位面和安装用夹具的工作面应清洁平滑，使用一段时间后应该重新研磨，还要定期进行保养，防止生锈。2）安装用夹具应尽可能刚性好，且各安装面相互间垂直度2，平面度1μm，3）安装来具应具有调整装置，并配备相应的测试仪器，使加速度计的安装状态与实验要求相一致。
主要校准装置
信号测量
辅助信号测量
信号监测
产品供电
产品安装
7校准项目和校准方法
7.1校准前准备
7.1.1被校加速度计的安装
JJF1426—2013
a）通过安装夹具把被校加速度计安装在从离心机的安装定位面上，使得加速度计输人轴与从离心机回转轴垂直。加速度计的安装定位面和安装夹具的工作面应清洁平滑：b）采用低噪声屏蔽电缆连接加速度计，给加速度计上电。7.1.2确定双离心机工作半径
双高心机工作半径包括主离心机工作半径R和从离心机工作半径R2a）主离心机工作半径是指主离心机回转轴线平均线到从离心机回转轴线平均线之间的距离。主离心机工作半径由双离心机生产厂家给出，也可以通过有资质的计量机构检定或校准给出。详细过程可参考附录E中E.1。b）从离心机工作半径是指从离心机回转中心与被校加速度计检测质量质心之间的距离。通过调整加速度计安装夹具位置，使从离心机回转中心与被校加速度计检测质量质心重合，或接近重合。
调整过程中，利用平径反算法可以得到一系列从离心机工作半径R2：根据实际使用情况，把R，控制在适当的范围内即可。此时，对于该被校准加速度计而言，可以认为从离心机回转中心与其检测质量质心重合，或接近重合，该R可以忽略。详细调整方法可参考附录E中E.2。
7.1.3确定加速度初始相位
由于双离心机组成不尽相同，确定初始相位方法也各不相同。附录F推荐了一种确定被校加速度计初始相位的方法，可以参照执行。7.2幅频特性校准
幅频特性用选定的幅值点，各频率点f.的灵敏度S，与零频时的灵敏度S。的比值K，的拟合曲线表示。零频时的灵敏度，采用在重力场下测得的加速度计的标度因数。7.2.1校准点的选择
幅值点选择：推荐选取被校加速度计量程的10%～30%。频率点选择：在被校加速度计的工作频率范围内，均匀选择N（N≥7）个频率点。7.2.2校准结果的获得
加速度计的安装按7.1中的要求进行。旋转主离心机，使得加速度幅值为选定幅值点。逆时针旋转从离心机，在每个频率点f.都进行n（n7）次测量。以角频率一2元f，对每组数据进行三参数的余弦拟合，按式（2）计算拟合结果：
yj=Ecos(t+)+C(i=l,2,,N;j=l,2,\,n)式中：
yi第个频率点，第次采样的加速度计输出拟合值，V；(2)
E一一第i个频率点、第j次采样拟合得到的加速度计输出信号交流分量峰值，V；
JJF1426-—2013
顺率点f.对应的角频率，rad/s；i一第个频率点、第j次采样拟合得到的相位，rad；一第个频率点、第，次采样拟合得到的直流分量，V。Ci
按式（3）计算平均值E：
按式（4）计算灵敏度Ss：
式中：
(i-1,2,..,N)
(i-1,2, ..,N)
S加速度计在频率点f的灵敏度，V/m/s）：E
一加速度计在频率点f.输出信号正弦分量峰值的平均值，V；-加速度信号正弦分量峰值，m/s?。按式（5）计算灵敏度的比值：
式中：
(i-1, 2,.,N)
K加速度计在频率点f的灵敏度与零频灵敏度的比值；S加速度计在频率点f.的灵缴度，V/Cm/s)；S。加速度计在零频时的灵敏度，V/Cm/s\）。7.2.3校准结果的表示
在频率范围f。～f~内，对（N十1）个灵敏度比值进行曲线拟合，获得被校加速度计的幅频特性曲线。
7.3相频特性校准
相频特性用在参考幅值点，各频率点f.的相位延迟的拟合曲线表示。7.3.1校推点的选择
校准点的选择同7.2.1。
7.3.2校准结果的获得
按7.2.2的要求进行。在每个频率点f，其相位平均值9按式（6）计算：1
(i-1, 2, ..,N)
把相位平均值?换算成角度单位度（）表示，并按式（7）计算每个频率点的相位延迟：
式中：
第1个频率点于的相位延迟，（）：第个频率点f加速度计输出信号正弦分量相位的平均值，（)；正弦加速度的初始相位，（\）。(7)
7.3.3校准结果的表示
JJF1426-2013
在频率范围f。～fn内，对（N十1）个相位延迟值进行曲线拟合，获得被校加速度计的相频特性曲线。
7.4幅值线性度校准
幅值线性度是指在参考频率点，选择N个幅值点（=1，2，，N)，加速度计输出信号正弦分量峰值E，与输人正弦加速度峰值a：拟合直线的线性度。7.4.1校准点选择
频率点选择：推荐选择校准装置的频率上限，被校加速度计有特殊要求时按特殊要求选择。
幅值点选择：在被校加速度计的量程范围内，选择N（N≥7）个幅值点，量程上、下限为必选点，其他点均布。
7.4.2校准结果的获得
依照选定的频率点，保持从离心机角速度不变，改变主离心机角速度，使得输出加速度幅度分别等于选定的幅值点a：（i=1，2，，N）。按7.1.2的处理方法获得加速度计输出信号正弦分量峰值的平均值E。在aian加速度范围内，分别获得E～En共N个数据：对这些数据进行直线拟合，得到拟合方程为式（8）：
E=p'+qa
式中：
E：一一加速度计输出信号正弦分量峰值的拟合值，V；p'—拟合直线的截距，V；
q—拟合直线的斜率，V/（m/s）；一正弦加速度峰值，m/s?。
则非线性偏差最大值按式（9）计算：AEmax=maxlE,-（p+qa))
式中：
(i-l,2,,N)
加速度计输出信号正弦分量非线性偏差最大值，V；E,第i个幅值点加速度计输出信号正弦分量峰值的平均值，V；a.——第i个正弦加速度峰值，m/s。幅值线性度按式（10）计算：
AEmx×100%
式中：
L幅值线性度：
AEmx—加速度计输出信号正弦分量非线性偏差的最大值，V；ars—加速度计满量程输出，V。7.4.3校准结果的表示
幅值线性度校准结果的表示，需给出校准频率点、幅值线性度值。6
8校准结果的表达
JJF1426—2013
校准结果为校准证书（校准报告），应给出校准条件、依据文件和校准结果。其中校准结果包括幅频特性曲线、相频特性曲线和幅值线性度，以及所选取点的灵敏度测量不确定度和相位延迟测量不确定度。校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告至少应包括以下信息：a）标题：“校准证书”或“校准报告”，b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）：d）证书或报告的唯一标识（如编号），每页及总页数的标识：e）客户的名称和地址；
）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；
h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号：i）短期稳定性的测试时间；
i）短期重复性的测试时间：
k）校准装置的溯源性及有效性标识；I）校准环境的描述；
m）校准结果及其测量不确定度的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不准部分复制证书的声明。9复校时间间隔
建议复校时间间隔为1年，送校单位可根据实际使用情况自主决定，但碰撞或修理后应立即校准。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。