JJF 1560-2016 多分量力传感器校准规范 JJF1560-2016 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JJF1560—2016
多分量力传感器校准规范
Calibration Specification for Multi-component Force Transducer2016-06-27发布
2016-09-27实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1560-2016
多分量力传感器校准规范
CalibrationSpecificationfor
Multi-component Force Transducer归口单位：全国力值硬度计量技术委员会JJF1560—2016
主要起草单位：北京航天计量测试技术研究所北京长城计量测试技术研究所
上海精密计量测试研究所
中国计量科学研究院
参加起草单位：陕西省计量科学研究院天津市计量蓝督检测科学研究院本规范委托全国力值硬度计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
JJF1560—2016
梅红伟（北京航天计量测试技术研究所）高炳涛（北京航天计量测试技术研究所）刘永录（北京长城计量测试技术研究所）罗晓平（上海精密计量测试研究所）孟峰（中国计量科学研究院）
参加起草人：
张崇武（陕西省计量科学研究院）王鹏（天津市计量监督检测科学研究院）HiiKAoNiKAca
范围·
2引用文件.
3术语和计量单位
3.1单分量校准
3.2多分量校准
3.3耦合误差.
概述·
计量特性：
6校准条件…
6.1环境条件·
6.2校准用仪器设备·
校准项目和校准方法
校准前准备·
零点输出·
回零差
额定输出·
输出灵敏度·
重复性
滞后·
直线度
耦合误差·
8校准结果表达·
9复校时间间隔
附录A多分量力传感器校记录
JJF 1560--2016
附录B输出灵敏度校准结果的测量不确定度评定附录C两分量组合校准时输出灵敏度耦合误差的测量不确定度评定(I)
（3）
（3）
iKANiKAca
JJF1560—2016
本规范根据JF1071一2010《国家计量校准规范缩写规则》规楚的规则编写。本校准规范在制订过程中参考了JJF（军工）20-2012《多分量测力仪校准规范》JJG391-2009《力传感器》JJG632—1989《动态力传感器》中的术语、符号与定义以及相关的技术要求。本规范给出了校准多分量力传感器计量特性的校准条件、校准项目和校准方法。
本规范为首次发布。
HiiKAoNiKAca
1范围
JJF1560—2016
多分量力传感器校准规范
本规范适用于压电式及应变式多分量力传感器的静态校准。2引用文件
本规范引用下列技术文件：
JJG391—2009力传感器
JJG632—1989动态传感器
JJF1011—2006力值与硬度计量术语及定义JJF（军T.）20—2012多分量测力仪校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注且期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位
3. 1单分量校准 calibration of a component对多分量力传感器的某一个分量单独进行校准的过程。3.2 多分量校准calibration of multi-component对多分量力传感器的两个或两个以上分量同时施加载荷进行校准的过程。3.3耦合误差coupling error
某分量负荷作用到传感器上时，引起的其他分量负荷输出的变化与其他分量额定负荷作用下输出的比值。
4概述
多分量力传感器指能同时对力矢量的六个广义力分量中至少两个分量进行测量的力传感器。
5计量特性
多分量力传感器计量特性见表1。表1计量特性
计量特性名称
零点输出
回零差
额定输山
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6校准条件
6.1环境条件
环境温度：15℃～25℃
相对湿度：≤80%
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表1(续）
计量特性名称
输出灵敏度
重复性
直线度
耦合误差
其他条件：校推时不得有影响校推结果的卡扰源。6.2校准用仪器设备
校准所用设备应经过计量技术机构检定（或校准），满足校推使用要求，并在有效期内，量程范围应覆盖被校多分量力传感器測量范围。6.2.1多分量力传感器校推装置
其各分量复现量值的测量不确定度小于被校准多分量力传感器相应分量测量不确定度的 1/3。
6.2.2力标准机
其力值不确定度小于被校多分量力传感器相应量值测量不确定度的1/3。6.2.3扭矩标准装置
其力矩不确定度小于被校多分量力传感器相应量值测量不确定度的1/3。6.2.4激励电源
多分量力传感器校准中使用的激励电源输出电压的4h稳楚性，应不超过多分量力传感器相应准确度指标的1/5。
6.2.5指示仪表
多分量力传感器校准中使用的指示仪表（包括可向多分量力传感器提供激励电压的指示仪表）的相关准确度指标，原则上应不超过被校多分量力传感器相应准确度指标的1/3.
6.2.6电荷放大器
相关技术指标的最大允许误差，应不超过被校多分量力传感器相应准确度指标的1/3。
6.2.7数据采集系统
数据采集系统应具有多路通道同步采样功能，其通道数应不小于多分量力传感器和校准装置数据输出通道数之和。数据采集系统的采样频率应不小丁多分量力传感器使用2
HiKAoNiKAca
时输出信号频率的20倍。
6.2.8专用夹具
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专用夹具各个加荷位置与多分量力传感器本身受力点之间的有效长度的相对测量不确定度应小于0.05%（k一2）。
7校准项目和校准方法
7.1校准前准备
7.1.1确定校准项目
校准项目可根据被校多分量力传感器的预期用途选择使用，对校准规范的偏离，应在校准证书中注明。
7.1.2放置时间
传感器应在规定环境条件下放置足够长的时间，推荐放置时间不少于8h。7.1.3安装及加荷条件
按照说明书的要求，将专门的夹具与多分量力传感器正确安装。加荷时应保证多分量力传感器各受力轴线和加荷轴线相重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减到最小。
7.1.4连接及预热
校前必须按照正确的接线方法将多分量力传感器与其相连的指示仪器，激励电源等进行莲接，调节励电源，将其输出电压调节到多分量力传感器规的激电压，并通电预热。预热时间应符合说明书的要求。注：说明书没有规定预热时间时，多分量力传感馨、指示仪器、激励电源等一般预热0.5 h～1h.
7.1.5预负荷
根据多分量力传感器说明书等资料确认校准分量和各分量的测量范。在每一个分量进行校准之前均应施加预负荷，保持时间一般为303。7.1.6校准范围和校准点的选择
各分量的校准范围一般为零负荷至额定负荷，或根据用户需要确定，各分量的校准点一般不少于5点（包括零负荷点），一般取额定负荷的0%，10%，20%，50%，100%，或根据用户需要确定。
7.2零点输出
7.2.1按照7.1.5的规定进行预负荷，读取最后一次预负荷卸荷后的零负荷输出值。7.2.2各分量的零点输出按公式（1）进行计算。8z
×100%
Zi-ont
式中：
Z，一第讠个分量的零点输出,%FS；i分量序号；
iKAoNiKAca
JJF 1560--2016
azi一一施加第i个分量最后一次预负荷后的相应分量零负荷下的读数，mV，V；.一第i个分量单独校准时额定负荷下输出的平均值，mV，V。7.3回零差
7.3.1按照7.1.5的规定进行预负荷，读取最后一次预负荷前后指示器的零负荷输出值。
7.3.2各分量的回零差按公式（2）进行计算。Z# — z—8%
式中：
Z—第i个分量的回零差,%FS;
×100%
9z一一施加第个分量最后一次预负荷前的相应分量零负荷下的读数，mV，V。7.4额定输出
7.4、1根据需要确定被校分最，调整指示器参数，读取零负荷输出。7.4.2连续施加二次预负荷，每次卸载后，检查指示器回零，重新调整和记录零负荷输出值。
7.1.3按负荷递增顺序对各校准点逐点施加载荷，直到额楚载荷。校准时在每一级载荷达到后，保持一定时间，保持时间一般取30 s。7.4.4达到额负荷后，按负荷递减顺序卸载，直到零负荷。校准时在每一级载荷达到后，保持一定时间，保持时间一般取305，退回到零负荷后，保持30s，读数并调整指示器零点。
7. 4.5重复进行 7. 4. 3~7. 4. 4 三次。7.4.6确定下一被校推分量，按7.4.2～7.4.5进行校准，直到所有分量校准完毕。7.4.7各分量的额定输出按公式（3）进行计算。An=—z
式中：
Os一一第i个分量校准时，额定负荷下读数的平均值，mV，V；azi一第i个分量校准时，零负荷下读数的平均值，mV，V。7.5输出灵敏度
7.5. 1与7.4的校准同步进行。
7.5.2对于应变式力传感器，各分量在额定负荷下的输出灵嫩度按公式（4）进行计算。
武中：
Sr一一第i个分量校准时额定负荷下的灵敏度，mV/V;V一一第i个分量校推试验川始时测得的激励电压，V。(4）
7.5.3对于压电式力传感器，各分量在额定负荷下的输出灵度按公式（5）进行4
iiiKAoNiKAca
计算。
式中：
JJF1560—2016
第个分量校准时额定负荷下的电荷灵度，PC/NV：Vn一一第i个分量校准时额定负荷下的输出读数，V；G，一第i个分量校准时电荷放大器设定的衰减挡读数，N/V或Nm/VD，一一第个分量校准时电荷放大器设定的归一化读数，pC/N：Fn一第个分量的额定负荷，N或 Nm。7.6重复性
7.6.1与7.4的校推同步进行。
7.6.2各分量的重复性按公式（6）进行计算。×100%
式中：
R：第i个分量的重复性,%FS;
7.7滞后
-第i个分量在进程重复校准时各负荷点输出的极差值，mV，V。7. 7. 1. 与 7. 4 的校准同步进行。7.7.2各分量的滞后按公式（7）进行计算。H.
式中：
H，一一第i个分量的滞后,%FS：48×100%
（5）
（7）
AHi一一第i个分量的回程校谁曲线与进程校准曲线偏差的最大值，mV，V。7.8直线度
7.8.1与7.4的校准同步进行。
各分量的直线度按公式（8）进行计算，L.
式中：
40×100%
L.一第i个分量的直线度，%FS；(8）
ASLi一一第i个分量的进程平均校曲线与平哟端点直线偏差的最大值，mV，V7.9耦合误差
7.9.1确定组合方案
7.9.1.1多分量力传感器的分量组合见表2。5
主分量
JJF1560—2016
表2多分量力传感的分量组合
影响分量
1上表中“十”表示可实现纪合，“”表示不可实现组合，M,
2主分量是撞在校准过程中任意选定一个分量，根据一定原则（如用户要求或易受其他分量影响）选定另一个或几个分量作为影响量同时加戴，用来校准影响量对选定的主分量的影响，7.9.1.2按照用户要求，选择要校准的分量并选择全部或部分组合试验7.9.1.3选择主分量和影响分量的零负荷点作为第一个校准点，也前根据需要施加-定的预负荷后，将指示器清零，作为零负荷校准点。7.9.1.4对每一种组合情况可根据需要在主分量的量程范围内选择负荷点，在基影响分量测量范围内根据用户需要选择负荷点进行组合试验。7.9.1.5进行两分量组合校准时，在主分量加荷条件下，其余各分量依次进行单独加荷，分别校准这些分量对主分量的耦合误差。7.9.2校准程序
7.9.2.1在多分量力传感器上同时施加选定的各分量负荷的最大值，再卸回零负荷，施加预负荷过程3次。
7.9.2.2记录零负荷状态下各分量示值。7.9.2.3按照选定的校准方案，先施加某主分量，在第一级负荷（包括零负荷点）加到后，读取各分量输出值。
7.9.2.4逐步施加各影响分量的各个负荷（包括零负荷点），分别读取各负荷加载后多分量力传感器各分量的输出值，直到最大负荷后御除影响分量，读取各分量的输值。7.9.2.5施加主分量的下级负荷，读取各分量输出值，再按7.9.2.4进行各影响分量的组合试验。
7.9.2.6顺序施加主分量选定的其他负荷点，按7.9.2.5的规定，进行主分量其他负荷点的组合试验，直到选定的主分量各负荷点组合试验全部完成，将所有分量的负荷都卸到零负荷，读取各分量的输出。7.9.2.7按7.9.2.2~7.9.2.6进行其他选定的主分量组合试验。7.9.3计算校准结果
JJF1560—2016
各分量的耦合误差按公式（9）进行计算。×100%
式中：
Csi—影响分量i对主分量的输出灵敏度的影响，%FS；△ci——单独施加主分量：的各个负荷点（包括零负荷点）时进程平均示值与同时施加影响分量的各个负荷后主分量讠对应负荷点输出进程平均示值之间差值的最大值，mV，V，N，Nm。8校准结果表达
校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告应至少包括如下信息：a）标题，“校准证书”；
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）证书或报告的唯一性标识（如编号），每贞及总页数的标识；e）送校单位的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，若与校准结果的有效性及应用有关时，应说明被校对象的接收日期；
h）如果与校准结果的有效性及应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；i）本次校准所用测量标准的測源性及有效性说明；k）校准环境的描述
1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；
n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期；0）校准结果仅是对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。经校准的多分量力传感器，发给校准证书或校准报告，加盖校准印章。9复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因索所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，复校时间间隔建议为1年。
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