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GBT 20485.32-2021 振动与冲击传感器校准方法 第32部分：谐振测试 用冲击激励测试加速度计.pdfCE拉伸波在钢中的速度，取值5250m/s。 实际上，必须考虑到只有公式（3）提供的是球的最低谐振频率。 本方法所提供的冲击脉冲持续时间与球的自然振荡周期相比是相当大的，这就是为什么用这种方 法时，通常不会引起球的自然谐振。此外，被测加速度计通常会抑制球的较高谐振。 所以用户通常应考虑被测加速度计的谐振频率不超过1.5倍球的固有频率，
ac≤1.5 f hll
4.2.4参考冲击球安装表面和螺纹公差的要求
用于激励被测加速度计自然振荡的撞击球是采用硬度超过50HRC的钢并且抛光。 注：球轴承中的滚珠很容易满足这个要求GB/T 26766-2019 城市公共汽电车车载智能终端， 撞击球的直径应该是参考冲击球直径的1/8～1/16。 对干直径32mm的参考冲击球来讲.可选择直径为4mm或2mm的撞击球
为使用本方法，推荐使用一种包含数字示波器特性的信号分析仪作为基本仪器 为了获取和分析被测加速度计的自然振荡信号，应使用高于3倍最高分析频率的数据采集带宽和 不小于16位的幅值分辨率的信号分析仪。 注：采集和分析功能能够在数字化设备和个人计算机之间共享
在采集被测加速度计信号时，应使用适调放大器来提供正确的耦合频率响应。 注：正确的耦合频率响应是设定测量链的下限截止频率与被测加速度计测量时的一致。 与此同时，适调放大器宜有一个低通滤波器，在加速度计测试的感兴趣的范围外抑制不希望的高频 信号。 在低频范围内，被测加速度计的信号可能高于其参考频率处20dB60dB，适调放大器宜选择某 增益防止信号削波
台钳，在安装被测加速度计过程中用于夹紧参考冲击球； 硅脂、蜡或其他油脂，涂抹在加速度计的安装表面，包括安装螺栓； 钳子和释放机构，用于抓住撞击球； 6mm和4mm的导向管，用来导向撞击球； 支架，固定导向管； 盒子，内放包装泡沫安装参考冲击球与被测加速度计，并可以抓住撞击球 获取被测加速度计频率和相位响应的装
5.1.1安装被测加速度计
应根据ISO5348所规定的条件安装被测加速度计。 将参考冲击球放人台钳，安装平面朝上并固定： 根据制造商推荐的方法在参考冲击球上安装被测加速度计及其附件； 注：为了获得最佳结果，在参考冲击球的安装平面和加速度计的螺栓上放少量的硅脂、蜡或其他油脂。 使用扭矩扳手将指定的扭矩施加被测加速度计上； 从参考冲击球表面去除多余的油脂或蜡； 用酒精清洗参考冲击球的球体表面，并晾干
5.1.2安装参考冲击球
按照制造商的建议将电缆连接到被测加速度计上。 将参考冲击球与加速度计放在测试盒里的泡沫中，使加速度计敏感轴方向垂直，加速度计在参考冲 击球的下方。泡沫应有一个小洞安放加速度计。 如果加速度计是顶端连接电缆的，则在泡沫中应该有一个孔作为连接头和电缆的出口。如果加速 度计是侧向连接电缆的，则在泡沫中应该有水平凹槽作为连接头和电缆的出口。那么在泡沫中，盒子的 则面和底部宜开窗作为电缆出口。 除了泡沫，参考冲击球不应接触盒子或其他结构的任何部分。 泡沫应该有足够厚度和的刚性，以支撑参考冲击球和被测加速度计的重量，但不超过实际需求。 注：鼓励用户尝试不同类型的包装泡沫用于最沉重的参考冲击球。 泡沫的上表面应该是平坦的或有点圆弧，以保证撞击球每次落在大致相同的位置。泡沫的表面宜 足够大，小心避免撞击球在盒子泡沫中弹出。同时注意避免撞击球从密封泡沫表面可能产生的接头和 孔掉人箱中。 安装参考冲击球与被测加速度计的盒子与泡沫的典型结构如图3所示
5.1.3安装撞击球的导向管
为撞击球选择一个合适直径和长度的导向管，并把它尽可能垂直地放人支架中。 导向管的直径建议是1.5倍～3倍的撞击球的直径。较大的比值是针对较小的撞击球 导向管的长度将决定被测加速度计合适的输出瞬态信号，也就是某个特定上限或感兴趣上限加速 度的峰值。 这种方法主要的原理是，瞬态信号的峰值是正比于撞击球的速度。撞击球的速度随导向管高度的 平方根增长，同时也受导向管壁摩擦的影响。 移动台面上的盒子（或支架），使导向管的下端位于参考冲击球的顶部。 将导向管下端和参考冲击球之间的空隙预留为撞击球直径的2倍～5倍范围内。 检查导向管开口端投影在参考冲击球的顶点。 由参考冲击球、导向管和撞击球组成的谐振测试装配图如图3所示
将被测加速度计的输出连接到适调放大器的输入端。 为被测加速度计选择适当的适调放大器灵敏度，使输入信号的最大值在过载值以下20dB的范 围内。 选择适调放大器的上限截止频率比被测加速度计假定的一阶谐振频率至少高出2倍。 将适调放大器的输出连接到动态信号分析仪的输入端。 注：其他类型的加速度计，它们的耦合装置能够连接到恒流源或分析仪的直接输入端
5.3.1分析仪初始化
启动动态信号分析仪在时域中采集信号
5.3.2设定测量参数
设定时域窗，例如选择： 时间窗的通道； 指数衰减型的时间窗的衰减时间等于10mS。 设定通道初始的幅度、频率和时间范围。 设定预触发的触发时间延迟和平均次数，例如： 一根据触发信号初始部分的极性，在触发设置中选择的必要斜率； 注1：建议用户了解当撞击球撞击参考冲击球时被测加速度计的极性。 设定触发电平为输入范围的土10%以内； 设置通道延迟直到出现所需的时间延迟； 注2：实际上，从2倍～5倍的时间采样的负延迟间隔足以看出被测加速度计信号的初始部分（“前部”的信号） 在时域中设置平均参数（如有必要）
式，并选择起始和截止频率。 计算频率和阻尼模式的截止频率数目建议是这样的，它涵盖了被测加速度计的一阶谐振频率，但不 超过二阶谐振频率。 鼓励用户对指定加速度计找到自已的优选设置。上述设置建议仅作为开始测试加速度计的初始化
启动动态信号分析仪的触发设置，在时域中采集单次信号。 用钳子夹起撞击球，让它从导向管的中心落在参考冲击球上。 观察分析仪屏幕上的信号。信号将有一个小的（一个或两个点）前部，初始脉冲和展开的振荡。 调整触发电平和触发延迟设置以满足上述要求。 险查加速度计信号的整个持续时间是否全部显示在屏幕。如果记录长度不足以获得整个信号，则建议增加， 调整时域指数窗的时间装减参数为记录长度的0.25倍。 调整输人信号的通道量程，使信号的幅值在分析仪的动态范围内且不过载， 为了在频域中获得最佳的测量结果，建议改变触发设置的触发延迟从负到正，以便剔除被测加速度 计信号的初始部分。 在这种情况下，冲击脉冲本身（其速度分量）被排除在加速度计的输出信号之外。这种方法的缺点 是，从理论上讲，在被测加速度计的相位响应中会出现一些相移。 实际上，忽略一个或两个初始振荡的加速度计信号将足以得到一个良好的频率响应的起始部分且 相位响应没有明显失真，
GB 5009.75-2014 食品安全国家标准 食品添加剂中铅的测定型的被测加速度计的时间记录如图4所示
3. 898 62 ms
图4典型的被测加速度计在时间域“振铃”信
在5.3中所做的调整，一般可以获得被测加速度计的频率和相位响应的所有必要数据。 设定步骤处理时间信号的随后结果如图5所示，可在频域中得到： 被测加速度计的频率响应以线性或对数表示，标记处于被测传感器频率响应的平坦部分和其 第一峰值处，指明了ISO2041所描述的单自由度系统的谐振频率和阻尼系数。由于频率分辨 率与记录长度成反比，频率响应从最小频率开始显示。 被测加速度计的相位响应
图5用冲击激励测得的加速度计频率和相位响
注：品质因数作为一个数表征加速度计信号在谐振处的放大倍数，它等于阻尼比（见ISO2041)倒数的一半，可能量最 适合本部分的特性。
注：品质因数作为一个数表征加速度计信号在谐振处的放大倍数JB/T 11165.1-2011 翻斗加料机 基本参数，它等于阻尼比（见ISO2041)倒数的一半，可能最 适合本部分的特性。
当报告测量结果时，除了测量方法外，至少应说明下列条件和特征 a）环境空气温度
b）安装技术： 参考冲击球的质量和直径； 安装力矩（如果加速度计是螺栓安装 油或油脂（如果使用）。 c）适调放大器设置（如可调），例如： 增益； 滤波器的截止频率。 d) 测量结果： 安装谐振频率（见ISO2041）； Q品质因数或阻尼比（见ISO2041）； 加速度计的频率响应； 加速度计的相位响应