JJG 644—1990振动位移传感器检定规程

振动位移传感器检定规程

JJG 644—1990

目录

一概述

二技术要求

三检定条件

（一）检定的环境条件

（二）检定设备

四检定项目和检定方法

（一）外观检查

（二）示值检定

五检定结果处理和检定周期

附录检定项目的选择

振动位移传感器检定规程

JJG 644—1990

Verification Regulation of

Vibration Displacement

Trensducer

本检定规程经国家技术监督局于1990年2月26日批准，并自1991年1月1日起施行。

归口单位：北京市标准计量局

起草单位：北京市计量科学研究所

本规程技术条文由起草单位负责解释。

本规程主要起草人：

刘维瑾（北京市计量科学研究所）

参加起草人：

周汉安（清华大学）

陈锋（浙江大学）

李逢春（航空航天部六○八研究所）

卜卫军（航空航天部六○八研究所）

戚坚（北京测振仪器厂）

振动位移传感器检定规程

本规程适用于新制造、使用中和修理后的电感式、电容式及电阻式位移传感器的检定。

一概述

位移传感器是位移测量仪的主要组成部分，是利用电阻、电感、电容量的变化把机械位移量转变为电压或电流的变化量，用于测量位移及振幅。

二技术要求

1位移传感器静态校准时的灵敏度误差、示值线性度、回程误差、示值变动度、零值误差、温漂及示值稳定度见表1。

表1

2位移传感器的动态校准时参考灵敏度误差见表2，频率响应见表3。

表2

表3

三检定条件

（一）检定的环境条件

3温度20±5℃；

4相对湿度＜85%；

5电源电压220V±10%，电源频率50Hz；

6周围无强电磁场干扰，无腐蚀性气体、液体、无强震。

（二）检定设备

7静态检定设备见表4。

表4

* 有条件的单位可选用动态测量干涉仪。 ** L ——量块长度（m ） 8 动态检定所用设备见表5。

表5

四 检定项目和检定方法

（一）外观检查

9 位移传感器外壳表面不允许有明显划痕，引出线不得有松动。

10 位移传感器必须标明制造厂名，型号和编号，出厂年、月及生产许可证的标记。 （二）示值检定

11 静态灵敏度、示值线性度、回程误差、示值变动度的检定方法。 把位移传感器安装在相应的静校器上，改变位移传感器的测量距离，测量相应的传感器的输出值。以每10%量程为1个检测点，在整个测量范围内，包括上、下限值，按顺序上、下两行程分别测量11个点为1个测量循环，共测量3个循环。 12 静态灵敏度的数据处理

按11条检定的数据，取10%到90%量程的上、下行程各9个检测点为1组数，共3组，采用最小二乘法计算。 设回归方程为

i 0?SL U U i +=

（1）

式中 S ——位移传感器灵敏度； U 0——截距；

L i ——给定位移量（测量距离）；

i U ?

——传感器输出信号的回归值。

根据给定位移L i 及传感器相应的输出值U i ，按最小二乘法公式（2）求出：

∑∑∑∑====--=

n

i i

n i i n

i i

i n

i i

i L L L U L U

L S 1

1

2

11

（2）

∑∑∑∑====--=

n

i i

n

i i

n

i i

i i n

i i L L L

U L L L U U 1

1

2

1

12

（3）

式中 n ——检测次数（i ＝1，2，3，…，n ）；

L ——给定位移量平均值?

?? ?

?

=∑=n i i L n L 11； ——给定位移量的相应输出平均值?

??

?

?=∑=n i i U n U 11。 则灵敏度误差为：

%1000

S ?-=

S S S δ

（4）

式中 S ——实测值求得的灵敏度； S 0——灵敏度理论值； δS ——灵敏度误差。

检定结果应符合表1中规定的技术要求。 13 示值线性度的数据处理

按第11条检定数据，取包括上、下限值在内的3次上行程的检测点数据，用最小二乘法计算（公式见（1）、（2）、（3））出i U ?，取i U ?

与U i 之间的最大差值，即

()

max max ?i

i U U -=δ

则示值线性度为

%

100N

max

1?=

U δδ

（5）

式中 U N ——满量程输出值。

检定结果应符合表1中规定的技术要求。 14 回程误差数据处理

按第11条检定数据，将包括上、下限值在内的3次上行程和3次下行程的检测点数据，分别取算术平均值，以上、下行程的平均值的最大差值与满量程输出值之比为回程误差，按下式计算：

%

100N

max

2

12?-=

U U U δ

（6）

式中 U 1——同一检测点3次上行程实测输出值的算术平均值； U 2——同一检测点3次下行程实测输出值的算术平均值； U N ——满量程输出值。

检定结果应符合表1中规定的技术要求。 15 示值变动度数据处理

按第11条检定数据，取包括上、下限值在内的3次上、下行程测量中，同一行程（上或下行程），同一检测点3次测量的实际输出值之间的最大差值与满量程输出之比为示值变动度，按下式计算：

%

100N

max 3??=

U r δ

（7）

式中 Δr ——同一行程（上或下行程），同一检验点3次测量的实际输出值之间的最大差值；

U N ——满量程输出值。

检定结果应符合表1中规定的技术要求。 16 零值误差检定

零值误差在静标试验台上进行，在工作状态下，将位移传感器置于零点（起始工作点），用示波器测出其相应噪声电压的峰峰值，再与满量程输出峰峰值相比。 检定结果应符合表1规定的技术要求。 17 温漂

将探头及变换器调于线性中点，并把探头置于温箱内，温箱温度以室温为基准，每升高或降低20℃，直至额定上限或额定下限，每点需恒温半小时，读取输出电压值，按下面公式计算每1℃的温度变化量：

%100N

max

???=

TU U t δ

（8）

式中 ΔU max ＝U T －U 0；

U T ——升降温度输出电压值； U 0——常温下的输出电压值； U N ——满量程输出值；

ΔT ＝T －T 0（升温温度与常温的温差）。 检定结果应符合表1中的技术要求。 18 示值稳定度的检定

在室温20±5℃下额定预热时间后，选一个线性中点，每隔2小时读取1个显示值，最少连续测量24小时，按下列公式计算：

%

100N

min

max ?-=

?U U U S t

（9）

式中 U max ——24小时内读数的最大值； U min ——24小时内读数的最小值； U N ——满量程输出值。

检定结果应符合表1中的技术要求。 19 动态参考灵敏度的检定

用适当的支架将被检位移传感器固定在校准振动台上方，用标准加速度计监测振动台台面的振幅，在被测位移传感器动态范围内选某一指定频率和某一指定位移值进行校准，被测位移传感器的输出电压值和所承受的振动位移值之比为动态参考灵敏度。 动态参考灵敏度的单位用mV ／μm 或V ／mm 。 检定结果应符合表2的技术要求。 20 频率响应的检定

用适当的支架将位移传感器固定在校准振动台上，在位移传感器频率范围内，均匀地选取不少于10个频率值，包括上、下限，分别测出位移传感器的输出电压，当输出电压下降3dB 时，对应的上限频率即为频宽。

检定结果应符合表3的技术要求。

五检定结果处理和检定周期

21经检定符合本规程要求的位移传感器，发给检定证书；经检定不符合本规程要求的位移传感器发给检定结果通知书。

22检定周期

位移传感器的检定周期为一年。

附录

检定项目的选择

位移传感器在设计定型、出厂检验、用户验收和计量部门周期检定中，可按照附表确定检定项目，表格中符号“0”表示必须检定的项目，符号“Δ”表示抽样检验或视需要选择的检定项目，空白表示可以不检定的项目。