簡(jiǎn)要描述:在設計傳感器或使用傳感器時(shí),傳感器的頻響特性和靈敏度是相當重要的技術(shù)指標。WS-5937超低頻傳感器標定系統是專(zhuān)為標定低頻速度、加速度傳感器的頻響特性曲線(xiàn)和靈敏度而設計的,用該系統能對“傳感器頻響特性曲線(xiàn)標定"實(shí)現計算機自動(dòng)閉環(huán)控制,測量標準傳感器和被標定傳感器的頻率幅值,計算被標定傳感器的頻率響應和靈敏度,根據用戶(hù)要求完成頻響特性曲線(xiàn)的標定。
產(chǎn)品分類(lèi)
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品牌 | 其他品牌 | 產(chǎn)地類(lèi)別 | 國產(chǎn) |
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應用領(lǐng)域 | 化工,石油,地礦,能源,交通 |
WS-5937超低頻傳感器標定系統 |
1.系統介紹與應用
在設計傳感器或使用傳感器時(shí),傳感器的頻響特性和靈敏度是相當重要的技術(shù)指標。WS-5937超低頻傳感器標定系統是專(zhuān)為標定低頻速度、加速度傳感器的頻響特性曲線(xiàn)和靈敏度而設計的,用該系統能對“傳感器頻響特性曲線(xiàn)標定"實(shí)現計算機自動(dòng)閉環(huán)控制,測量標準傳感器和被標定傳感器的頻率幅值,計算被標定傳感器的頻率響應和靈敏度,根據用戶(hù)要求完成頻響特性曲線(xiàn)的標定。
該系統可應用于計量研究院所、振動(dòng)科研實(shí)驗室、傳感器研究和生產(chǎn)單位等。
應用專(zhuān)有技術(shù),該系統亦可標定超低頻速度傳感器(檢波器)的靈敏度和頻響曲線(xiàn),這種速度傳感器廣泛應用于石油物探、廠(chǎng)礦機械振動(dòng)監測等領(lǐng)域。
2.系統組成
2.1 WS-5937標定控制儀1臺;
2.2 WS-PA-30D或WS-PA-50D低頻功率放大器1臺;
2.3 低頻激振器JZ-20D 1臺 或JZ-50D 1臺;
2.4 傳感器標定軟件Vib’SIN 1套;
2.5 標準傳感器1只;
2.6 計算機1臺(可自備);
3.軟件界面
4.系統組成邏輯框圖
5.功能
5.1 按用戶(hù)自定義掃頻點(diǎn)和幅值掃頻;
5.2 軟件自動(dòng)生成掃描曲線(xiàn),等頻率間隔、等幅值掃描;
5.3 幅值誤差自動(dòng)控制;
5.4 自動(dòng)生成頻響特性曲線(xiàn)數據(伏頻、相頻);
5.5 頻響特性曲線(xiàn)繪圖(線(xiàn)性、對數);
5.6 程控信號發(fā)生器,波形選擇:正弦波,單頻信號輸出,信號掃頻,頻率駐留;
5.7 在線(xiàn)幫助;
6.技術(shù)指標
6.1 WS-5937標定控制儀
6.1.1數據采集和控制信號:
1)計算機USB接口控制、采集;
2)數據采集頻率60kHz/通道;
3)24位4路數據采集,輸入范圍±5V;
4)1路16位D/A數模轉換信號輸出通道;
5)控制信號輸出幅值±10V,幅值分辨率16位,幅值控制精度0.1%FS;
6) 控制掃頻頻率范圍0.1Hz~500Hz,頻率分辨率28位,頻率控制精度0.01Hz;
7)供電電壓:100V~240V(AC);
8)尺寸:寬365×高70×深365mm;
6.1.2電荷放大器:
1) OLED顯示參數;
2) 一個(gè)編碼器鍵設置所有電荷放大器參數;
3) 通道數:2通道;
4) 輸入范圍:±100000pC;
5) 增益:5檔;
6) 歸一化:0.1~999;
7) 精度:加速度: ≤±0.5%;
速度: ≤±0.5%;
位移: ≤±2.0%;
8) 頻率范圍:加速度: 0.3Hz~50kHz;
速度: 1.0Hz~10kHz;
位移: 1.0Hz~1kHz;
9) 低通濾波器:① 濾波方式:程控8階連續濾波;
② 程控低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設定)
③ 濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;
10) 輸出電壓:±10V
11) 過(guò)載指示:輸入電壓超過(guò)±9.8V時(shí)LED指示燈亮;
12) 輸出噪聲:≤5×10-3pC(最高增益折合到輸入端)
13) 輸入阻抗:1012Ω
14) 輸出電阻:<1Ω
15) 輸出電流:15mA
16) 工作溫度、濕度:-10~50℃、<85%RH(無(wú)凝)
6.1.3 IEPE適配器
1 ) OLED顯示參數;
2 ) 一個(gè)編碼器鍵設置所有IEPE放大器參數;
3 ) 通道數:2通道;
4)電壓輸入范圍:±5V;
5)增益:5檔;
6)精度:加速度: ≤±0.5%,
速度: ≤±0.5%,
位移: ≤±2;
7)頻率范圍:加速度: 0.1Hz~50kHz,
速度:1Hz~10kHz,
位移: 1Hz?1kHz;
8)低通濾波器:濾波方式:程控8階連續濾波,
程控低通濾波頻率:1Hz?50kHz(任意設定),
濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;
9)過(guò)載指示:輸入電壓超過(guò)±9.8V時(shí)LED指示燈亮;
10)信噪比:>50dB;
11)噪聲≤5mVrms;
12)非線(xiàn)性誤差:<0.5%;
13)輸出電阻:<1Ω;
14)輸出電流:15mA;
15)工作溫度:-10~50℃;
6.2 WS-PA-30D功率放大器
1) 輸出功率:30W;
2) 最大輸出電流:3A;
3) 最大輸出電壓:±10V;
4) 頻率范圍:DC~5kHz;
5) 輸出阻抗:1Ω;
6) 失真度:<2%;
7) 噪聲:<5mV;
6.3低頻激振器
6.2.1 JZ-20D超低頻激振器基本技術(shù)指標(選擇1)
1)工作頻率:0.1~500Hz;
2)最大位移:±10mm;
3)最大電流:10A;
4)荷 載:1000g
6.2.2 JZ-50D超低頻激振器基本技術(shù)指標(選擇2)
1)工作頻率:0.1~500Hz;
2)最大位移:±10mm;
3)最大電流:10A;
4)荷 載:3000g
6.4標準加速度傳感器指標(選配)
6.3.1型號:BK-8305(選配)
制 造 商:丹麥B&K;
符合標準:ISO 5347;
靈 敏 度:1.25pC/g;
工作頻率:1~5000Hz;
諧振頻率:35kHz;
最大測量:1000g;
重量:45g;
工作溫度:-74℃~250℃;
應用:用于標定傳感器的靈敏度標定;
說(shuō)明:由于BK-8305價(jià)格比較高,可以選購其它品牌或國產(chǎn)價(jià)格適當加速度傳感器,然后定期到計量檢測單位標定后用于傳感器標定亦可。
6.3.2型號:WS107
制 造 商:北京波譜公司;
靈 敏 度:5.5pC/ms-2;
工作頻率:0.5~5000Hz;
諧振頻率:25kHz;
最大測量:3000g;
重 量:30g;
工作溫度:-20℃~50℃;
應 用:用于標定傳感器的靈敏度標定
6.5激光位移傳感器指標(選配)
型 號:LK-H050+LK-G5001V
制 造 商:基恩士;
參考距離:50mm;
測試范圍:±10mm;
線(xiàn) 性 度:±0.02%F.S;
重復精度:0.025μm*3;
環(huán)境溫度:0℃~50℃;
采樣周期:2.55/5/10/20/50/100/200/500/1000μs(可選擇9種級別);
應 用:用于低頻傳感器的靈敏度標定(頻率0-10Hz)
7.定貨型號
序號 | 名稱(chēng) | 型號 | 周期 | 備注 |
1 | 超低頻傳感器標定系統(0.1~500Hz) | WS-5937-JZ20D | 2-4周 | 標配,含1只標準加速度傳感器 |
2 | 超低頻傳感器標定系統(0.1~500Hz) | WS-5937-JZ50D | 2-4周 | 標配,含1只標準加速度傳感器 |
注:超低頻傳感器標定選擇激光位移傳感器作為標準傳感器最好(選配項) |
8.低頻振動(dòng)臺JZ-20D和JZ-50D自身頻響曲線(xiàn)
低頻振動(dòng)臺JZ-20D頻響曲線(xiàn)(1~500Hz)
低頻振動(dòng)臺JZ-50D頻響曲線(xiàn)(0.1~100Hz)
9.傳感器頻響特性曲線(xiàn)示例
9.1 示例1:4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)
4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)1-500Hz
4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)1-50Hz
9.2 示例2:10Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)
10Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)1-50Hz
10Hz速度檢波器頻響和相位曲線(xiàn)1-500Hz
9.3 示例3:某低頻加速度傳感器響曲線(xiàn)
這只傳感器的技術(shù)參數上寫(xiě)有頻響從0.2至2500Hz,500mV/g。用低頻標定時(shí)從0.1至0.7Hz出現非線(xiàn)性(曲線(xiàn)由高到低),原因是傳感器的靈敏度低,在測低頻時(shí),傳感器自身的噪聲已經(jīng)大于標定臺的標定值。
頻響曲線(xiàn)0.1-10Hz
頻響曲線(xiàn)0.1-80Hz
10.標定問(wèn)題:該系統是否準確呢?
不論標定系統采用的功率放大器和激振器是國產(chǎn)或進(jìn)口儀器設備,系統始終存在著(zhù)非線(xiàn)性,但傳感器標定采用的是比對法(通常稱(chēng)為“背靠背法"),標定以標準傳感器為基準來(lái)標定其它傳感器,本系統推薦使用丹麥B&K公司的2只標準傳感器,B&K-4374S主要用于標定傳感器的頻響曲線(xiàn),而B&K-8305主要用于標定傳感器的靈敏度和低頻傳感器的頻響曲線(xiàn),目前國內計量部門(mén)基本采用丹麥B&K-8305來(lái)做為標準傳感器,丹麥B&K-8305傳感器采用激光絕對法校準,滿(mǎn)足國際標準ISO 16063-11 (以前的ISO 5347) 的要求。
11.加速度、速度、位移三聯(lián)譜
從加速度、速度、位移三聯(lián)譜可查出他們3個(gè)量值在某頻率(Hz)下的對應關(guān)系。從圖中能看出,在低頻時(shí),位移量比較大;在高頻時(shí),位移很小。
圖中單位、顏色:桔色加速度Acceleration(m/s2),黑色速度Velocity(mm/s),藍色位移Displacement(mm),黑色頻率Frequency(Hz)。
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