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品牌 | 北京波谱 | 产地类别 | 国产 |
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应用领域 | 化工,石油,地矿,能源,交通 |
WS-5937中高频传感器标定系统 |
1.系统介绍与应用
在设计传感器或使用传感器时,传感器的频响特性和灵敏度是相当重要的技术指标。WS-5937中高频传感器标定系统是专为标定速度、加速度传感器的频响特性曲线和灵敏度而设计的,用该系统能对“传感器频响特性曲线标定”实现计算机自动闭环控制,测量标准传感器和被标定传感器的频率幅值,计算被标定传感器的频率响应和灵敏度,根据用户要求完成频响特性曲线的标定。
该系统可应用于计量研究院所、振动科研实验室、传感器研究和生产单位等。
应用专有技术,该系统亦可标定速度传感器(检波器)的灵敏度和频响曲线,这种速度传感器广泛应用于石油物探、厂矿机械振动监测等领域。
2.系统组成
2.1 WS-5937标定控制仪1台;
2.2 WS-PA-10功率放大器1台;
2.3 中高频激振器BK-4810;
2.4 传感器标定软件Vib’SIN 1套;
2.5 标准传感器1只;
2.6 计算机1台(可自备);
3.软件界面
4.系统组成逻辑框图
5.功能
5.1 按用户自定义扫频点和幅值扫频;
5.2 软件自动生成扫描曲线,等频率间隔、等幅值扫描;
5.3 幅值误差自动控制;
5.4 自动生成频响特性曲线数据(伏频、相频);
5.5 频响特性曲线绘图(线性、对数);
5.6 程控信号发生器,波形选择:正弦波,单频信号输出,信号扫频,频率驻留;
5.7 在线帮助;
6.技术指标
6.1 WS-5937标定控制仪
6.1.1数据采集和控制信号:
1)计算机USB接口控制、采集;
2)数据采集频率500kHz;
3)16位4路数据采集,输入范围±10V;
4)1路16位D/A数模转换信号输出通道;
5)控制信号输出幅值±10V,幅值分辨率16位,幅值控制精度0.1%FS;
6)控制扫频频率范围10Hz~50kHz,频率分辨率28位,频率控制精度0. 1Hz;
7)供电电压:100V~240V(AC);
8)尺寸:宽365×高70×深365mm;
6.1.2电荷放大器:
1) OLED显示参数;
2) 一个编码器键设置所有电荷放大器参数;
3) 通道数:2通道;
4) 输入范围:±100000pC;
5) 增益:5档;
6) 归一化:0.1~999;
7) 精度:加速度: ≤±0.5%;
速度: ≤±0.5%;
位移: ≤±2.0%;
8) 频率范围:加速度: 0.3Hz~50kHz;
速度: 1.0Hz~10kHz;
位移: 1.0Hz~1kHz;
9) 低通滤波器:① 滤波方式:程控8阶连续滤波;
② 程控低通滤波频率:1Hz~50kHz(任意设定)
③ 滤波器阻带衰减:-80dB/Oct;
10) 输出电压:±10V
11) 过载指示:输入电压超过±9.8V时LED指示灯亮;
12) 输出噪声:≤5×10-3pC(最高增益折合到输入端)
13) 输入阻抗:1012Ω
14) 输出电阻:<1Ω
15) 输出电流:15mA
16) 工作温度、湿度:-10~50℃、<85%RH(无凝)
6.1.3 IEPE适配器
1 ) OLED显示参数;
2 ) 一个编码器键设置所有IEPE放大器参数;
3 ) 通道数:2通道;
4)电压输入范围:±5V;
5)增益:5档;
6)精度:加速度: ≤±0.5%,
速度: ≤±0.5%,
位移: ≤±2;
7)频率范围:加速度: 0.1Hz~50kHz,
速度:1Hz~10kHz,
位移: 1Hz1kHz;
8)低通滤波器:滤波方式:程控8阶连续滤波,
程控低通滤波频率:1Hz50kHz(任意设定),
滤波器阻带衰减:-80dB/Oct;
9)过载指示:输入电压超过±9.8V时LED指示灯亮;
10)信噪比:>50dB;
11)噪声≤5mVrms;
13)输出电阻:<1Ω;
14)输出电流:15mA;
15)工作温度:-10~50℃;
6.2 WS-PA-10功率放大器
1) 输出功率:10W;
2) 最大输出电流:2A;
3) 最大输出电压:±10V;
4) 频率范围:DC~20kHz;
5) 输出阻抗:1Ω;
6) 失真度:<2%;
7) 噪声:<5mV;
6.3中高频激振器 BK-4810
制 造 商:丹麦B&K;
1)工作频率:30~18KHz;
2)限 电 流:1.8A;
3)最大载荷:56g;
6.4标准加速度传感器指标(选配)
型号:BK-4374(选配)
制 造 商:丹麦B&K;
符合标准:ISO 5347;
灵 敏 度:1.28pC/g;
工作频率:1~26000Hz;
谐振频率:67kHz;
最大测量:5000g;
重量:0.75g;
工作温度:-74℃~250℃;
应用:用于标定传感器的灵敏度标定;
说明:由于BK-4374价格比较高,可以选购其它品牌或国产价格适当加速度传感器,然后定期到计量检测单位标定后用于传感器标定亦可。
7.定货型号
序号 | 名称 | 型号 | 周期 | 备注 |
1 | 中高频传感器标定系统(30~18KHz) | WS-5937-4810 | 2-4周 | 标配,含1只标准加速度传感器CK8305 |
8.振动台BK-4810自身频响曲线
振动台BK-4810频响曲线(30~25000Hz), 载荷5.3g
振动台BK-4810频响曲线(30~15000Hz), 载荷21g
振动台BK-4810频响曲线(30~10000Hz), 载荷56g
9.传感器频响特性曲线示例
9.1 示例1:某加速度传感器频响和相位曲线
加速度传感器频响和相位曲线30-5000Hz
9.2 示例2:某加速度传感器频响和相位曲线
加速度传感器频响和相位曲线30-10000Hz
10.中频标定传感器频响特性曲线示例
加速度传感器频响标定曲线(标定频响100~5000Hz),测出其共振峰在3.5kHz
11.标定问题:该系统是否准确呢?
不论标定系统采用的功率放大器和激振器是国产或进口仪器设备,系统始终存在着非线性,但传感器标定采用的是比对法(通常称为“背靠背法”),标定以标准传感器为基准来标定其它传感器,本系统推荐使用丹麦B&K公司的2只标准传感器,B&K-4374S主要用于标定传感器的频响曲线,而B&K-8305主要用于标定传感器的灵敏度和低频传感器的频响曲线,目前国内计量部门基本采用丹麦B&K-8305来做为标准传感器,丹麦B&K-8305传感器采用激光绝对法校准,满足国际标准ISO 16063-11 (以前的ISO 5347) 的要求。
12.加速度、速度、位移三联谱
从加速度、速度、位移三联谱可查出他们3个量值在某频率(Hz)下的对应关系。从图中能看出,在低频时,位移量比较大;在高频时,位移很小。
图中单位、颜色:桔色加速度Acceleration(m/s2),黑色速度Velocity(mm/s),蓝色位移Displacement(mm),黑色频率Frequency(Hz)。
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