簡(jiǎn)要描述:在設(shè)計(jì)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(dāng)重要的技術(shù)指標(biāo)。WS-5937超低頻傳感器標(biāo)定系統(tǒng)是專為標(biāo)定低頻速度、加速度傳感器的頻響特性曲線和靈敏度而設(shè)計(jì)的,用該系統(tǒng)能對(duì)“傳感器頻響特性曲線標(biāo)定"實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)閉環(huán)控制,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被標(biāo)定傳感器的頻率幅值,計(jì)算被標(biāo)定傳感器的頻率響應(yīng)和靈敏度,根據(jù)用戶要求完成頻響特性曲線的標(biāo)定。
產(chǎn)品分類
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品牌 | 北京波譜 | 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) |
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應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,石油,地礦,能源,交通 |
WS-5937超低頻傳感器標(biāo)定系統(tǒng) |
1.系統(tǒng)介紹與應(yīng)用
在設(shè)計(jì)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(dāng)重要的技術(shù)指標(biāo)。WS-5937超低頻傳感器標(biāo)定系統(tǒng)是專為標(biāo)定低頻速度、加速度傳感器的頻響特性曲線和靈敏度而設(shè)計(jì)的,用該系統(tǒng)能對(duì)“傳感器頻響特性曲線標(biāo)定"實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)閉環(huán)控制,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被標(biāo)定傳感器的頻率幅值,計(jì)算被標(biāo)定傳感器的頻率響應(yīng)和靈敏度,根據(jù)用戶要求完成頻響特性曲線的標(biāo)定。
該系統(tǒng)可應(yīng)用于計(jì)量研究院所、振動(dòng)科研實(shí)驗(yàn)室、傳感器研究和生產(chǎn)單位等。
應(yīng)用專有技術(shù),該系統(tǒng)亦可標(biāo)定超低頻速度傳感器(檢波器)的靈敏度和頻響曲線,這種速度傳感器廣泛應(yīng)用于石油物探、廠礦機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
2.系統(tǒng)組成
2.1 WS-5937標(biāo)定控制儀1臺(tái);
2.2 WS-PA-30D或WS-PA-50D低頻功率放大器1臺(tái);
2.3 低頻激振器JZ-20D 1臺(tái) 或JZ-50D 1臺(tái);
2.4 傳感器標(biāo)定軟件Vib’SIN 1套;
2.5 標(biāo)準(zhǔn)傳感器1只;
2.6 計(jì)算機(jī)1臺(tái)(可自備);
3.軟件界面
4.系統(tǒng)組成邏輯框圖
5.功能
5.1 按用戶自定義掃頻點(diǎn)和幅值掃頻;
5.2 軟件自動(dòng)生成掃描曲線,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)生成頻響特性曲線數(shù)據(jù)(伏頻、相頻);
5.5 頻響特性曲線繪圖(線性、對(duì)數(shù));
5.6 程控信號(hào)發(fā)生器,波形選擇:正弦波,單頻信號(hào)輸出,信號(hào)掃頻,頻率駐留;
5.7 在線幫助;
6.技術(shù)指標(biāo)
6.1 WS-5937標(biāo)定控制儀
6.1.1數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào):
1)計(jì)算機(jī)USB接口控制、采集;
2)數(shù)據(jù)采集頻率60kHz/通道;
3)24位4路數(shù)據(jù)采集,輸入范圍±5V;
4)1路16位D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換信號(hào)輸出通道;
5)控制信號(hào)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(shù);
2) 一個(gè)編碼器鍵設(shè)置所有電荷放大器參數(shù);
3) 通道數(shù):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(xù)濾波;
② 程控低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設(shè)定)
③ 濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;
10) 輸出電壓:±10V
11) 過載指示:輸入電壓超過±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(無凝)
6.1.3 IEPE適配器
1 ) OLED顯示參數(shù);
2 ) 一個(gè)編碼器鍵設(shè)置所有IEPE放大器參數(shù);
3 ) 通道數(shù):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(xù)濾波,
程控低通濾波頻率:1Hz?50kHz(任意設(shè)定),
濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;
9)過載指示:輸入電壓超過±9.8V時(shí)LED指示燈亮;
10)信噪比:>50dB;
11)噪聲≤5mVrms;
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(biāo)(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(biāo)(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(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器指標(biāo)(選配)
6.3.1型號(hào):BK-8305(選配)
制 造 商:丹麥B&K;
符合標(biāo)準(zhǔn):ISO 5347;
靈 敏 度:1.25pC/g;
工作頻率:1~5000Hz;
諧振頻率:35kHz;
最大測(cè)量:1000g;
重量:45g;
工作溫度:-74℃~250℃;
應(yīng)用:用于標(biāo)定傳感器的靈敏度標(biāo)定;
說明: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(dāng)加速度傳感器,然后定期到計(jì)量檢測(cè)單位標(biāo)定后用于傳感器標(biāo)定亦可。
6.3.2型號(hào):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(cè)量:3000g;
重 量:30g;
工作溫度:-20℃~50℃;
應(yīng) 用:用于標(biāo)定傳感器的靈敏度標(biāo)定
6.5激光位移傳感器指標(biāo)(選配)
型 號(hào):LK-H050+LK-G5001V
制 造 商:基恩士;
參考距離:50mm;
測(cè)試范圍:±10mm;
線 性 度:±0.02%F.S;
重復(fù)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(jí)別);
應(yīng) 用:用于低頻傳感器的靈敏度標(biāo)定(頻率0-10Hz)
7.定貨型號(hào)
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào) | 周期 | 備注 |
1 | 超低頻傳感器標(biāo)定系統(tǒng)(0.1~500Hz) | WS-5937-JZ20D | 2-4周 | 標(biāo)配,含1只標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器 |
2 | 超低頻傳感器標(biāo)定系統(tǒng)(0.1~500Hz) | WS-5937-JZ50D | 2-4周 | 標(biāo)配,含1只標(biāo)準(zhǔn)加速度傳感器 |
注:超低頻傳感器標(biāo)定選擇激光位移傳感器作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器最好(選配項(xiàng)) |
8.低頻振動(dòng)臺(tái)JZ-20D和JZ-50D自身頻響曲線
低頻振動(dòng)臺(tái)JZ-20D頻響曲線(1~500Hz)
低頻振動(dòng)臺(tái)JZ-50D頻響曲線(0.1~100Hz)
9.傳感器頻響特性曲線示例
9.1 示例1:4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線
4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線1-500Hz
4.5Hz速度檢波器頻響和相位曲線1-50Hz
9.2 示例2:10Hz速度檢波器頻響和相位曲線
10Hz速度檢波器頻響和相位曲線1-50Hz
10Hz速度檢波器頻響和相位曲線1-500Hz
9.3 示例3:某低頻加速度傳感器響曲線
這只傳感器的技術(shù)參數(shù)上寫有頻響從0.2至2500Hz,500mV/g。用低頻標(biāo)定時(shí)從0.1至0.7Hz出現(xiàn)非線性(曲線由高到低),原因是傳感器的靈敏度低,在測(cè)低頻時(shí),傳感器自身的噪聲已經(jīng)大于標(biāo)定臺(tái)的標(biāo)定值。
頻響曲線0.1-10Hz
頻響曲線0.1-80Hz
10.標(biāo)定問題:該系統(tǒng)是否準(zhǔn)確呢?
不論標(biāo)定系統(tǒng)采用的功率放大器和激振器是國產(chǎn)或進(jìn)口儀器設(shè)備,系統(tǒng)始終存在著非線性,但傳感器標(biāo)定采用的是比對(duì)法(通常稱為“背靠背法"),標(biāo)定以標(biāo)準(zhǔn)傳感器為基準(zhǔn)來標(biāo)定其它傳感器,本系統(tǒng)推薦使用丹麥B&K公司的2只標(biāo)準(zhǔn)傳感器,B&K-4374S主要用于標(biāo)定傳感器的頻響曲線,而B&K-8305主要用于標(biāo)定傳感器的靈敏度和低頻傳感器的頻響曲線,目前國內(nèi)計(jì)量部門基本采用丹麥B&K-8305來做為標(biāo)準(zhǔn)傳感器,丹麥B&K-8305傳感器采用激光絕對(duì)法校準(zhǔn),滿足國際標(biāo)準(zhǔn)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(duì)應(yīng)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(lán)色位移Displacement(mm),黑色頻率Frequency(Hz)。
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