动态范围校准的核心在于高精度激励控制和多参数协同修正,我来帮你梳理关键要点:
一、动态范围校准的关键技术要点
1. 激励发生装置的性能优化
旋转振动激励发生装置:通过数据融合复合反馈控制,实现DC~150Hz范围内幅值衰减和噪声干扰的消除。
宽频带与低失真控制:在0.01Hz~5Hz范围内产生±1g的高质量激励加速度,失真度与重复性仅为0.53%与0.03%。
2. 灵敏度与相位校准
视觉编码灵敏度相位校准:结合空间-时间对齐原理,完成传感器灵敏度相位校准,精度与传统激光干涉法相似。
多点校准:覆盖整个频率带宽,确保传感器在不同频率下的输出准确性。
3. 误差分析与修正
动态误差来源:包括时间响应误差、幅值衰减、噪声干扰等。
修正技术:通过硬件调整(如电位器)或软件补偿,消除误差。
4. 校准设备与环境控制
振动台:需具备频率可调(覆盖0.5Hz-80Hz)、振幅可控(0.1g-10g)功能,频率误差≤±0.1%。
激光干涉仪:用于测量实际振幅值,精度≥0.5%。
环境控制:保持恒温(20-25℃),避免电磁干扰。
二、校准流程示例
设备准备:振动台、激光干涉仪、数据采集系统。
固定频率:设置振动台频率为160Hz(中频典型值)。
振幅扫描:从0.1g开始,按0.1g步进增加至10g,记录各加速度对应的输出电压。
绘制曲线:以输入加速度为横坐标,输出电压为纵坐标,绘制输入-输出特性曲线。
拟合直线:采用二乘法拟合直线,计算各数据点与拟合直线的偏差。
三、注意事项
设备精度:振动台频率误差需≤±0.1%,激光干涉仪精度需≥0.5%。
预热时间:传感器通电后需预热10-15分钟,待输出稳定。
定期维护:根据使用频率和环境条件,定期进行动态范围校准,确保长期稳定性。