本标准规定了采用激光干涉法测量振幅校准加速度计时所用的校准设备、方法及数据处理。本标准主要适用于压电加速度计，频率范围：20～5000Hz，动态范围：10～1000m/s2。 GB/T 13823.2-1992 振动与冲击传感器的校准方法 激光干涉法振动绝对校准(一次校准) GB/T13823.2-1992 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了采用激光干涉法测量振幅校准加速度计时所用的校准设备、方法及数据处理。本标准主要适用于压电加速度计，频率范围：20～5000Hz，动态范围：10～1000m/s2。

中华人民共和国国家标准
振动与冲击传感器的校准方法
激光干涉法振动绝对校准（一次校准）Methods for the catibration of vibration and shock plck-upsPrimary vlbration calihration by laser interferometry主题内容与适用范围
GR/T 13823.2—92
本标准规定了采用激光干涉法测量握幅校准加速度计时所用的校准设备，方法及数据处理。本标准主要适用于压电加速度计，频率范20~5000Hz，动态范固：10~1000m/g2引用标准
GB/T13823.1振动与冲击传感器的校准片法基本概念3设备
3.1环境条件
应在下列条件下进行校雅：
室：20上5℃，
相对显度:小于 75%。
3.2仪器与设备的技术要求
设备方框图如图1和图 2所示。
光检测脲
醉克缆
干毒悦
酮量糖
性校加度计
意考恢
分光幢
放大器
撒动发生要
功率放大器
图1频比计数法测盐系统（方法1)国家技术监督局1992-11-05批准频比计数号
额率北
失真度仪
微字电乐表
1993-10-01实施
欧光临
:失高度仪
交流激字电压表
3.2.1信号发生器
被性加適境计
敢大路
可变电感
可变电客
GB/T 13B23.2—92
光检测器
电池三
分光烤
操助发生理
意孝续
医电叠地
,琴值
期率情染器
功敢大
图2贝塞尔函数零值法测基系统（方法2）频率准确度:最大极限误差为读数的十0.01%；频率稳定性：在整个测量期问，优于读数的0.01%；幅值稳定性：企整个测期间，优于读数的十0.01%。输出波形(正弦波)失点度不天」0.1劣。3.2.2振动发生器
台面中心加速度波形尖真度：不大于2贤。未睡器
频率分析仪
交疏量子电压表
信导童生器
横向振动在赖率为20～1000Hz时，小于主振方向的最大加速度的10%；在懒率人于1000H时小于卡娠力向的最大如速度的20%。交流声与噪声：至少比满输出低60dB。加速度幅值稳定性：在测量期间，优于读数的心，1将，出如速度计安装面产生的基座应变不得影响灵敏度。3.2.3振动发生和激光干涉仪组合用的基础（同一基础）基础质量至少不小于振动发生器运动部分，夹具和压中加速度计质量的2000信。若有池面振动的影响，应用低阻尼弹贫悬挂基础，水平利垂直方向的悬持谐振频率在1~～2Hz之。3-2.4氛氨激光器波长为 0. (32 8μm3.2.5带有光检测器的逆克尔逊T涉仪应具有DC～15MHz响应。3.2.6计数器
频率池田：10～2×10°Hz;
准确度：最人极限误差为读数的工0.01%。3.2.7可调潜的通滤波器或频谱分析仪频率范围：100~1×10°Hz;
宽：小」中心频率的12%；
滤被器料率：优士24lB/0CT：
客类标准行业资料免费下载信噪比：至少比满输出低70dB，动态范围:优于 6CdB。
3.2.8数字电压表（真有效值）
癫率范围;20~5000Hz;
CB/T 13823.2—92
准确度，最大极限误差为读数的士0.01%，低40Hz时为0.1%。3.2.9失真度测量仪
失真度测量范围：0~5%
颊率范围：5Hz～10kHz t
推确度，最大极限误差为读数的土10%。3.2.10示被器：用于检查加速度计输出信号的波形。频率范围:5~5 000Hz,
3.2.11其他要求
为达到0.5%的精度要求，被校加速度计及其放大器应视为一个整体，并一起校准。被校如速度计的结构必须是刚性的,基座应变灵敏度应不大于0.003m·5-2/E.最大横向灵敏度比2%被校加速度计及其放大器组台的参考灵敏度的年稳定性应优于读数的1%4优先选用的幅值和频率
均寸覆盖加速度计工作范围的六个幅值和六个频率接以下系进行选择：加速度（仪用于方法1)，10,20,50100,500m/s2；参考加速度100m/s（第一选择为10m/s）频率:20.40,80,160,315.630.1 250.2500,5 000Hz参考额率,160Hz(第二选择为80Hz）。5误差范围
在参考频率为160Hz（第二选挥为80Hz）.参考幅值为100m/s（第选择为1(hm/s=）以及放大在设定的增益位胃时为读数的士0.5%，题率升到1000Hz时为读数的士1%，额率超过1000Hz时为设效的±2%。
6方法1频比计数法
6.1适用频率范围:20～1250Hz。6.2测量步骤
6.2. 1 按图 1 连接校准系统。6.2.2把干涉仪调到最佳状态后，选择频率为160Hz（第兰选择为80Hz），加速度幅值为10m/（第一选择为10m/\）放大器增益在设定位置，采用频比计数器测盘条纹额率和板动频率之比，并从数宇电压表上读得加速度计输出电压值，根据公式(2)计算加速度计的参考灵敏度。6.2.3按第4章选用幅值和频率确定加速度计的灵敏度，并给出与参考灵敏度的白分比偏差。6.2.4对每一个频率和加速度组合情况下的台面失真、横向和噪声均需予以测肚，测结果应符合3. 2. 2 条所规定的要求。
6.2.5校准结果与数据处理
由频比计数器显示的干涉条纹数计算加速度幅值α：a = 3.122 8 × 10-s × f2 X R, (m/s\)灵敏度S.
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S = 4. 528 7 × 105
式中：E——加速度计输出（单）振幅电乐，mV（有效值）：f振动频率,H2;
T——振动周期+s;
R.光电信导下涉条纹频率与振动频率之比(mV/(m --°))
在高频段，为提商校准精度，应采用多周期平均法测振幅，周期至少敢100以上。重复上述步10次，取平均值，作为该题率点上的炎敏度值。(2)
在报告校推结果时，校准的总不确定度和相应的置信度应按附录A计算，应采用99%的置信度（第二种选择为95%的置信度）。
7方法2贝塞尔函数零值法
7.1适用频率范围：1250~5×10Hz，7.2测量步骤
7.2.1按图2连接贝塞尔函数零值法测量系统。7.2.2从光检测器来的信号通过频率分析仪，采用J，零值法或J。零值法检测振幅，它们的测量步骤如下
a，J，零值法中使频率分折仪的中心频率与振动发生器的振动频率同步，开启振动发生器并逐渐增人振动量值，使光电俏号达到第一极大值，这时振动发器的振动位移为0.0927am)。调节压电登堆的直流供电电压，使频率分析仪的指示达最大值V1。然后增大其台面振动幅值，使频率分析仪指示的光电信号达第一极小值V2，这时振动发生器的振动位移为0.1930um（此时V./V，应小于一60dB）。重复十取其平均值。对应于其他举值点可从表(J，零值法对应的位移振幅)查出相应的位移值。需注意的是，将振动发生器的振动量值减小到0.0927um时，频率分析仪仍应指示V，值，如相差太大，这次测量作度·须革新测量。表1J，举值法对应位移振幅
零位点
位移振幅dm
.J。零值法中使频率分析仪的中心频率与参考反射镜振动频率（250Hz)同步，调节参考反射镜的振动量，使光电信号达到第一极大值，这时参考反射镜的振动位移为0.0927um。调节压电登堆的直流供给电压，使光电信号达到最大值，并记下该电压值V.。然后开启振动发生器系统，并增人共振动量值，使光电信号达到第-一极小值V，这时振动发生器的振动位移为 0.121 1μm(此时V,/V,应小于一60dB)。重复十次取其平均值,对应于其他最小点可从表2(J，零值法对应位移振幅)查出相应的位移值。需注意的是，关掉振动发生器系统后，赖率分析仪指示的应仍为V，值，如变化很大，应将这次测量作废，须重做上述测量
零位点
位移掠幅d,μrm0.000 0
0121 1
7.2-3校准结果与数据处理
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表2J。零值法对应位移振幅免费标准bzxz.net
根据测得的振动位移(0.1930μm或0.1211μm)和振动额率计算加速度：a - 39. 478 × 10-f × d × f2 (m/s*)7
又根据所承受的加速度，测出被校加速度计的输出电压E,计算被校加速度计的灵敏度：5 = 0. 358 17 ×10°7×
式中：称——加速度计输出(单)振幅电压,mV(有效值)d
一位移幅值：1,按表1或表2，
f振动率,Hz。
(mV/(m-s-t))
重复上述步骤10软，用10次的平均值作为该频率点上的灵敏度。改变频率，重复扩述步骤可得到被校加速度计在其他频率点的灵敏度。根据所测定的不同频率下的灵敏度，按照方法1计算相对于160Hz（或80Hz）,100m/s（或10m/s）测定的灵敏度的百分比偏差(见第6章）。报告按推结果时,校准的总不确定度和柑应的置信度按附录A计算。应采用99%的解信度(第_- 种选择为95%的暨信度），
总不确定度的计算
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附录A
不确定度的计算
（补充件）
规定置信度下的校准总不确定度：规定CL=99%或95%+X应按下式计算：Xer±Vx+ x?
式中：X,—随机不确定度；
X系统不确定度。
对规定置信度的随机不确定度X式中: ru,ez
fe+e?+++
n(n 1)
单测盘值与该系列测量值的算术平均值之偏差值；测剪次数，
对下规定置信度与测量饮数按学生分布确定的置信系数。划于系统误差百先是消除和修正它，剩余的不确定度XCL应按下式计算：Xt.
式中：K=2.0对于95%的置信度（CL=95%）：或K-2.6,对F99%的置信度（CL=99%）；K
在校准频率、幅值以及放大器在设定的增益位置时，灵度（mV/(m·-\）)的绝对误差（见A2章）
A2校准频率,幅值与放大在设定的增益位量时的灵敏度绝对误整e：计算A2.1方法1
当采用比率计数器时，按下列公式计算：=+(] +{} +[]+[) +[(+[1
—灵嫩度.mV/(m s2)(见6.2条)
加速度计输出（单)幅电压，ⅡV(有效值)：H
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一加速度计输出电压表的绝对误差，mV：了·-一振动率,Hz
er—振动频率的绝对误差,Hz;
R--振动频率和条纹频率之比，至少超过100个报动周期（见6.2条）；e
在整个测量周期期间，比率计数器的绝对误差，一条纹检测的绝对误差等于当条纹频率计数器最后一位有效数改变个数时的加速度计输出电压变化：
横向、摇摆和弯曲加速度.m/s\，ar
T一一加速度计最大横向灵度，以测量方向上的加速度幅值的百分比表示；H
一由交流声和噪声引起的加速度幅值，m/sB—一激光波长和干涉仪函数的误差，以波长百分比表示dul——总失真度：
fn = 100 -
式中：a一--总加邀度（真有效值），m/sn
在激频率时的加速度（真有效值),m/。A2.2方法2
在校准频率、幅值和放大器在设定增益位置时的灵缴度（mV/（m·8一\))的绝对误差按下刻误差合成公式计算：
=±[}+()+[（) +[
式中：S—一灵敏度,mV/m*s-*)（见7.2条）；一加速度计输出(单)报幅电压，血V(有效值)---加速度计电压表输出绝对误差，mV，aH22e
一最小点分辨率等于当最小点电压从在最小值之前的最小可测值变到在段小值之后的最小可测值时，加速度计的输出变化，mV横向、摇摆和弯曲加速度，m/s，ar
T一加速度计的最大横向灵敏度，以测盘方向上的加速度幅值的百分比去示：H
由交流声和噪声引起的加速度幅值,m/s；f—一振动频率,Hz,
e,—振动频率绝对误差,Hz:
a...总失真度
dm = 100 +
式中：arot——总加速度（真有效值），m/s；Jaiar ain %
江m，—在激励频率时的加速度（真有效值），m/s。GB/T 13823.2—92
A3灵敏度总绝对误差(e）和整个频率、幅值范围内的不确定度的计算按A2.1或A2.2条算出的灵敏度的绝对误差(es>仪仪对校准频率、幅值和放大器在设定的增益位置时是有效的。灵敏度（mV/(m·s\)）的总绝对差（es）和整个赖率，幅值范围内不确定度按下式H算：
(+(+(+(+()+(+++
F11000
式中：5——灵敏度，V/(m.g*)（见6.2或7.2条)；s-—在参考频率、幅值以及放大器在设定的增益位置时，按A2.1或A2.2条计算的灵敏度mV/m·s2))的绝对误差；
参考放大器的频率线性偏差，以参考校准系数的百分比表示；I.tA
Lir—一参考加速度计的频率线性偏差，以参考灵敏度的百分比表示；L一参考放大器的幅值线性偏差，以参考校准系数的百分比表示L.p参考加速度计的幅值线性偏差，以参考灵敏度的百分比表示，I.—参考放大器增益的不稳定性和源阻抗误差，以参考校准系数的百分比表示；一参考加速度计的不稳定性误差，以参考灵敏度的自分比表示；R“一参考放大器基程的跟踪误差（不同放大器增益位胃的误差），以参考校准系数的百分比表示；
F—参考放大器由环境影响引起的误差，以参考校准系数的百分比表示；—一参考加速度计雨于环境影响引起的误差，以参考灵敏度的百分比表示。附加说明：
本标推由全国机械搬动与冲击标推化技术委员会提出并归口。本标推由中国计量科学研究院负责起草，本标准主要起草人夏慧英、杨素贞、高金芳，
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