论文部分内容阅读
压电加速度传感器在动态测量系统中有着极其重要的作用,这对传感器灵敏度的校准提出了愈来愈高的要求。ISO16063-21标准(“应用参考传感器的比较法振动校准”)已提出对压电加速度传感器进行复灵敏度校准的要求。本课题着重对复灵敏度比较法校准的自动化系统进行研究,具有重要的意义。 作者主要完成的工作包括: 1、论文基于对国内外压电加速度传感器校准技术的现状和进展的调研,提出采用LabVIEW软件实现一个简易的自动化校准系统的总体设计,并对影响校准准确度的因素进行分析,给出相应的解决措施。 2、论文提出用声卡实现对参考和被校传感器两路信号进行同步数据采集。与数据采集卡相比,声卡的信噪比较低,因此通过设计数字信号滤波器来提高性噪比。同时设计信号调理电路用于声卡与电荷放大器之间的信号匹配。 3、论文应用正弦逼近法在比较法复灵敏度校准中,在LabVIEW平台下编写软件来实现算法,计算出两路信号的幅值和相位差。应用方波信号激励振动台,通过编写软件对信号进行功率谱分析,实现复灵敏度比较法校准。 4、通过在LabVIEW平台下编写人机显示界面和仪器控制界面,实现校准结果的实时显示和对校准过程的控制。 5、在软硬件设计的基础上制作出实验样机,并进行整体联机调试,实验证明系统满足在20Hz~2000Hz范围内复灵敏度校准的要求,灵敏度不确定度在5%之内。该系统简单可靠,易于推广到其他测控领域。由于许多声卡在低频信号采集时存在较大失真度,可采用基于串口的低频数据采集方案改进;此外可采用计算机控制的数字信号源,与声卡一起组成闭环控制系统。