本标准规定了采用激光干涉法进行低频振动校准的详细要求、所使用的仪器设备及校准方法。本标准适用于直线运动型传感器，其适用范围如下：频率范围0.1~100Hz 动态范围(视振动频率而定)：位移：10μm~40mm；加速度：0.1~100m/s2。不确定度：参考点不确定度：≤0.5%；总不确定度：≤1%。 GB/T 13823.11-1995 振动与冲击传感器的校准方法 激光干涉法低频振动一次校准 GB/T13823.11-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本标准规定了采用激光干涉法进行低频振动校准的详细要求、所使用的仪器设备及校准方法。本标准适用于直线运动型传感器，其适用范围如下：频率范围0.1~100Hz 动态范围(视振动频率而定)：位移：10μm~40mm；加速度：0.1~100m/s2。不确定度：参考点不确定度：≤0.5%；总不确定度：≤1%。

中华人民共和国国家标准
振动与冲击传感器的校准方法
激光干涉法低频振动一次校准
Methods for the calibration of vibration and shock pick-upsPrimary vibration calibration by laser interferometryat low frequencies
1主题内容与适用范围
GB/T 13823.11- 1995
本标准规定了采用激光干涉法进行低频振动校准的详细要求、所使用的仪器设备及校准方法。本标准适用于直线运动型传感器，其适用范围如下：频率范围:0.1～100 Hz。
动态范围（视振动频率而定）：位移:10 μm~40 mm;
加速度：0.1~100m/s。
不确定度：
参考点不确定度：≤0.5%；
总不确定度：≤1%。
2引用标准
GB/T13823.1振动与冲击传感器的校准方法基本概念
GB/T13823.2振动与冲击传感器的校准方法3环境条件
温度：20℃±5℃。
相对湿度：≤75%。
4仪器设备
4.1振动发生器系统
4.1.1振动台
加速度波形失真度：≤3%。
信噪比：满功率输出时应大于或等于60dB。激光干涉法振动绝对校准（一次校准）加速度幅值的稳定度：在测试期间，其幅值变化量小于或等于读数的（.1%。安装面所引起的传感器基座应变不应影响校准灵敏度。横向、弯曲和摆动加速度应保持最小；在校准用频率点处，最大为轴向运动的5%，4.1.2信号发生器
频率范围：0.01～1000Hz。
国家技术监督局1995-04-02批准586
1996-02-01实施
GB/T 13823.11—1995
不确定度：给定频率的极限误差，最大为读数的0.01%。频率稳定度：在测试期闭小于或等于读数的0.01%。幅值稳楚度：在测试期间小于或等于读数的0.01%。4.2安装基础
振动台和激光干涉仪组合在同一基础上，该基础的质量至少为振动台运动部分质量（包括央具和传感器)的2000倍，以减小基础的反作用力所引起的相对运动。应采用隔振的方式尽量减少地表面振动的影响。4.3激光下涉仪
4.3.1氨氩激光器
波长：0.6328μm。
4.3.2千涉仪光电转换器
频率范围:DC～15MHz。
信噪比：三40dB。
4.4频比计数器
频率范围:0.01Hz～10 MHz。
不确定度：最人为读数的0.01%。4.5真有效值电压表
频率范围：0.1～1000Hz。
不确定度≤0.1%。
在测量中用电压表的读数值乘以√2得单峰值。4.6失真度测量装置
频率范围：0.1Hz～10kHz。
测量范围：0~10%。
读数的不确定度：≤10%。
当使用频谱仪测量失真度时，注意读取不少于10次的谐波分量。4.7示波器
用于观察传感器输出信号波形。频率范围:DC～1000Hz。
5其他要求
校准时应将传感器和信号适调仪视为一整体；尽量消除传感器信号适调仪的直流输出。6推荐的幅值和频率
对位移传感器校准摔优选择如下的幅值和频率点：位移：0.1.0.5.1.0,2.0.5.0,10,20mm。频率:0.5,1.0,2.0,5.0,10,20,40,80Hz.对加速度传感器校准择优选择如下的幅值和频率点：加速度：0.51,2,5.10,20,50,100m/s2频率:0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,16,20,10.,80 Hz。7校准方法
7.1校准步骤
7.1.1将十涉仪调整到最佳工作状态，测试光束尽量对准台面中心，其信噪比满足1.3.2的要求。被校587
GB/T13823.11-1995
传感器应尽量安装在台面中心；若不能安置在中心时应配置与被校传感器轴向对称的平衡质量块.以减少台面横向运动。其系统图如下：频比计数器
频率发生器
功率放大器
参考镜
反射镜
振动台
光电转换器
干涉仪
传感器
适调仪
激光器
电子表
尖真度仪
东波器
激光干涉法低频振动校准装置图7.1.2、在校准频率点和幅值处检查传感器的失真、噪声及横向振动，应满足4.1.1中的规定要求。7.1.3首先确定被校传感器参考灵敏度，对于加速度传感器其优选参考幅值为10m/（第.参考点为1.0m/s\）；而频率可优先选择8Hz（第二选择点为1Hz）。然后在其他校准幅值和频率点确定其徽度并给出与参考灵敏度相比的百分比偏差作为校准结果。7.2校准结果
通过频比计数器测出的干涉频率和振动频率之间的比R，可按式(1)计算出振动的位移值：D
式中；入一—氮氯激光波长，为0.6328μm；R，--—激光干涉频率和振动频率之比。·Ry
如果是位移传感器，则位移灵敏度S按式（2)计算：Sa
如果是速度传感器，则速度灵敏度S，按式（3）计算：V
2元fD
如果是加速度传感器，则加速度灵敏度S。按式（4)计算：Sa
式中：V--传感器输出的单峰值电压，V；f-一振动校准的频率值,Hz。
.（4)此内容来自标准下载网
当提供校准结果报告时，应根据附录A（补充件）和所规定的置信水平计算出总不确定度。所规定的置信水平为99%（第二选择点为95%）。588
A1总不确定度的计算
GB/T13823.11- -1995
附录A
不确定度的计算
（补充件）
本标准所规定的管信水平为：CI.=99%或95%；其校准的总不确定度X应按式（A1）计算：Xct =± Vx +X2
中: X,
随机不确定度；
系统不确延度。
对于给延了置信水平的随机不确定度：XCL按式（A2)进行计算：Xty =
式中 en.er?,,e.
e +e++..+e
n(n - 1)
是一系列单次测量值与算术平均值的偏差；一测壁的次数；
为规定了置信水平与测量次数的t分布值。(A）
(A2）
对于系统误差，首先应进行消除和修正，其残余部分作为系统不确定度X（CL），并按式（A3)进行计算：
式中:K 2.0(CI = 95%) 或K = 2. 6(CL. 99%) Xes
一在校准时的频率、幅值和所设定的适调仪增益处，校准灵敏度的绝对误差（见A2）。A2校准灵敏度绝对误差的计算
（A3)
在定校准频率定幅值和所设定的适调仪增益处，校准灵敏度的绝对误差：可通过相对误差合成公式(A4)计算：
+ekr】
21100/
Ti00arms
者通过频率（f)计算其速度灵敏度（见7.2），公式（A4)中应增加如下系数项：(学)
荐通过频率(F)2计算其加速度灵敏度（见7.2)，公式（A4)中应增加如下系数项：(）
·被校传感器的校灵敏度；
被校传感器的输出电压；
---电压表读数绝对误差；
振动频率的绝对误差；
一频比计数器的绝对误差；
激光干涉频率和振动频率之比；-振动台的横向、摇摆科弯曲振动，以测量的绝对值表示；...(A4 )
GB/T 13823.11—1995
校准频率处的传感器振动量输出的有效值；交流声和噪声引起的振幅；
总失真度，以百分比表示；
dtot - 100 X
式中：atot—总的真有效值输出；ttms
激励频率点的真有效值输出。
A3全频率和全振幅范围内的校准系数总绝对误差est的计算根据A2计算的校准灵敏度的绝对误差es仅仪适应于己确定了校准频率、振幅和适调仪增益的校准值；而在整个的频率和振幅范围内的总不确定度应按式A5计算：）
=± /()() +() ()()
+100)100/
(A5）
式中：S-传感器校准灵敏度；
e在参考频率、幅值以及所设置的适调仪增益处，其校准灵敏度的绝对误差；ItA一适调仪频率的线性偏差，以相对于该适调仪参考校准系数的百分比表示：LF—传感器频率的线性偏差，以相对于该传感器的参考校准灵敏度的百分比表示；LA-一适调仪的幅值线性偏差，以相对于该适调仪的校准系数的百分比表示；La-传感器的幅值线性偏差，以相对于该传感器的参考校准灵敏度的百分比表示；IA—适调仪增益的不稳定性误差和源阻抗误差，以相对于被校适调仪校准系数的百分比表示；I一一被校传感器的不稳定性，以相对于参考校准灵敏度的百分比表示；R
一在适调仪的增益范围内改变增益挡所引起的误差，以相对于参考校准系数的分比表示；E一一适调仪的环境效应所引起的误差，以相对于被校适调仪校准系数的百分比表示；Ep
传感器的环境效应所引起的误差，以参考校准灵敏度的百分比表示。附加说明：
本标准由国家技术监督局提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。本标准由中国计量科学研究院、中国测试技术研究院负责起草。本标准主娶起草人冯源、邓荣鑫、刘泽东、马明德。590
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