加速度传感器标定方法

压电加速度传感器的灵敏度标定
（1-1）绝对标定（干涉法）
加速度传感器的灵敏度是以1g 的输出电压即mV/g 来表示的。

进行绝对标定时，需要对加振器产生的加速度（g）进行准确测量。

加振频率一定的情况下，通过测量加振台的位移来求出当时的加速度。

加振频率以及传感器的输出电压可以比较精确的测得，但是加振台的位移由于是数μ m 的程度，即使使用显微镜也难免会有人为的误差产生，所以无法得到精确值。

因此为了精确测量微小振幅，使用激光的迈克耳孙干涉仪。

图 1 是通过激光干涉法对加速度传感器进行绝对标定的框图。

图1. 利用激光干涉法的绝对标定
首先激光发振器发出的光通过光束分离器分为2个方向。

一方通过光束分离器的光被固定镜反射到受光器里。

另一方通过振动台上的振动镜反射到受光器，此时两者之间发生干涉。

由于这个干涉光最大为每束激光波长的 1/2，因此干涉环的频率和加振台的振幅，可以通过台面每周期运动时所包含的干涉环数量，即干涉环频率与加振台频率之比求得。

另外，作为光源的激光一般使用氦氖激光器(λ=0.6328μm)。

（1-2）比较法
比较标定法是把通过绝对标定后的加速度传感器作为标准传感器，其输出与被测传感器的输出进行比较。

因为操作简易一般的加速度传感器都用这个方法标定。

使用此方法需要特别注意是，如果标准传感器和被测传感器没有同时运动的话，就不能保证标定值的精确度。

因此，需要将两个传感器固定好。

图 2 是比较标定法的框图。

图2. 比较标定法。

用电容式加速度传感器进行角度测量的非线性标定技术在对诸如船舶、岸边集装箱起重机等大型结构进行状态监测时，考虑到经济因素以及测试现场电源、长距离布线和结构运行状态等客观因素的影响，布置传感器应遵循“少而精”的原则，即在保证系统测量精度的前提下，通过尽可能少的传感器获取最可靠、全面的状态信息.^［1-3］遵循上述原则，在实际中，考虑利用基于电容传感原理的加速度传感器同时获取相应测点处的振动信息和其与水平面的角度信息.然而，电容式加速度传感器是按照加速度输出进行标定的，因而，其输出与加速度成线性关系，但与传感角度成非线性关系.这种非线性现象已在实验中得到验证，因此，为保证在0°~90°内的测量精度，有必要对其进行非线性标定.非线性标定的常用方法有表格法和公式法.^［4］前者是1种分段线性化方法，要求有较大的数据存储量，且查表时间长，实时性不好；后者则基于如图1所示的非线性标定原理^［5］进行标定，先根据实验数据求得传感器输入与输出间的关系解析式，再求解该解析式的反函数，最终达到非线性标定的目的.该方法具有较高的精度，应用更为广泛，但求解解析式的反函数较为复杂，成为该方法的1个瓶颈，限制其应用场合.前向型人工神经网络以其良好的非线性映射和函数逼近性能很好地解决了这一问题.图1 非线性标定基本原理本文经过实验对比，选择前向型人工神经网络中具有局部响应特点、非线性映射能力强且训练速度快的广义回归神经网络（Generalized Regression Neural Network, GRNN）^［6］作为工具，提出将常规的数据预处理与GRNN相结合的非线性标定技术.经过实验验证，该技术标定效果好，可有效提高传感器的测量精度，拓展角度测量范围.该技术可由软件实现，鲁棒性好，有很高的工程应用价值.1 广义回归神经网络GRNN是由输入层、隐含层和输出层构成的3层前向网络.隐含层为径向基层，采用径向基函数作为激励函数，一般为高斯函数，输出层为特定线性层，其网络结构见图2.图2 GRNN网络结构图中，输入层神经元个数R等于输入向量的个数，隐含层神经元个数Q等于训练样本数，输出层的神经元个数Q′等于目标向量的个数.假定GRNN的输入为向量p，则隐含层第i个神经元的输出a i1=exp(-n i12)=exp(-‖iIW1,1-p‖2b i12)=exp［-‖iIW1,1-p‖c i2×0.832 62］(1)而输出层第j个神经元的输出a j2为：a j2=n j2=jLW2,1×a i1/∑Qi=1a i1(2)式中：iIW1,1为隐含层第i个神经元对输入层神经元的权值向量；b i1为隐含层第i个神经元的阈值；c i为隐含层第i个神经元的光滑因子；jLW2,1为输出层第j个神经元对隐含层神经元的权值向量.由此可见，GRNN网络结构随输入向量和目标向量的确定而确定，无须专门训练，而影响网络输出最终结果的是式(1)中出现光滑因子c，正是络的逼近性能.c值越小，对函数的逼近就越精确，但逼近的过程也越不平滑；c值越大，逼近过程就越平滑，但逼近误差也会比较大.因而，在网络设计过程中需要调整光滑因子以达到理想的精度.理论和实践均证明，GRNN网络具有网络建立过程简单，影响因素少，局部逼近能力强，学习速度快及仿真性能好的特点，非常适合函数逼近.因此，本文选择该网络作为1个有力工具.2 用电容式加速度传感器进行角度测量的非线性标定技术 2.1 实验原理与非线性标定实施方案为得到行之有效的实施方案，本文按照图3所示的实验原理搭建实验平台.通过一系列实验对比，提出如图4所示的非线性标定的具体实施方案.图3 实验原理图4 非线性标定实施方案该方案由数据预处理和GRNN微调2个步骤组成.数据预处理按照反正弦函数对传感器的输出进行初步标定；然后GRNN对初步标定结果进行微调得到最终的标定结果.整个非线性标定过程借助Matlab软件编程实现，无须引入硬件，克服了由于硬件漂移所带来的精度降低的问题，可靠性好.2.2 实例分析以美国压电公司（PCB）的650A14系列电容式加速度传感器为例，对该技术的标定过程进行分析.该传感器的标称灵敏度为1 V/g，当其轴线与水平面夹角为0°时，输出为0；当其轴线与水平面夹角为90°时，输出则为1 g.分析过程中以标定结果的非线性度作为衡量指标.标定结果非线性度的绝对值越小，测量结果的精度就越高.非线性度的计算公式如下：vL=δmaxy m×100%(3)式中：vL为非线性度；δmax 为最大非线性绝对误差；y m为输出满度值（量程）.2.2.1 采集原始数据在本文搭建的实验平台上，用待标定的传感器和标准传感器对0°~90°内的13个角度进行测量，获取13个实际读数—标准读数数据对，为验证数据可重复性的好坏，保证测量精度，对该13个角度重复进行10次测量，获得10组原始数据.取10次测量结果的平均值作为标定的训练样本，对该样本进行插值得待标定传感器在0°~90°范围内的输入输出特性曲线，见图5.图5 电容式加速度传感器的输入输出特性曲线2.2.2 数据预处理由图5可见，待标定传感器有明显的非线性特性，其输入输出特性曲线与正弦曲线近似，而非直线.因此，若将传感器的灵敏度设置为1/90 V/(°)直接对角度进行测量，输出结果的非线性误差将很大，测量精度很低.将其输出，按照方案进行反正弦预处理，处理的结果与被测角度的关系见图6.图6 预处理输出与被测角关系曲线从图中可以看出，预处理后的输出线性化程度有明显提高，但是在0°~45°之间的输出曲线仍有较大波动.2.2.3 GRNN微调结合实际，本文采用单输入单输出，隐层包含13个径向基神经元的3层GRNN，通过反复实验，将该神经网络的光滑因子c设置为0.01.为保证GRNN的处理精度和稳定性，在进行数据处理前，还须对预处理的结果进行归一化处理.最后对GRNN的处理结果进行反归一化处理后便可得到标定的最终结果.标定结果与被测角度的关系曲线见图7.图7 标定结果与被测角度关系曲线从图中可以看出，0°~45°之间的波动消失了，在整个测量范围内标定结果与被测角度几乎成理想的线性关系.从实验的整个过程可见，本文针对电容式加速度传感器测量角度时出现的非线性问题所提出的非线性标定技术有很好的标定效果.2.3 误差分析对比图5~7可以看出输出结果的线性化程度随着标定的过程逐步提高，其相应的非线性度绝对值的变化过程见图8.图8 非线性度绝对值随标定过程的变化曲线由图可见，本文提出的标定技术每个步骤对改善标定结果都有明显作用.经过各个步骤的处理，标定结果与被测角度关系曲线的非线性度的绝对值由最初的21.53%降到仅为0.27%，测量精度大大提高，满足工程实际中非线性标定结果的非线性度控制在±5%以内的要求.在传感器的10组测量数据中，选择1组不同于前述训练样本的数据作为测试样本，按照该技术的实施方案进行处理，对该技术进行检验，标定结果的非线性度仅为0.29%.可见，本文提出的标定技术泛化能力好，有很强的鲁棒性，能够满足工程实际的需求.事实上，直接利用GRNN也可以对传感器进行非线性标定.表1为光滑因子c为0.01时，GRNN直接标定和本文提出的标定技术标定结果的对比.从表中数据可以看出，在运用GRNN处理数据前进行数据预处理十分必要.GRNN直接标定时，标定结果存在明显的边界误差，非线性度为-3.72%.而引入数据预处理后，标定结果的边界误差消失了，非线性度仅为0.27%，标定精度提升1个数量级.表1 2种情况下系统标定结果的对比(c=0.01)被测3 结论针对电容式加速度传感器测量角度时出现的非线性问题，本文提出将反正弦预处理与广义回归神经网络相结合的非线性标定技术，并通过Matlab软件编程实现.经实验证明，该技术比单一使用GRNN进行标定的精度高，可大大提高电容式加速度传感器测量角度的精度，拓展其测量角度的线性范围，而且泛化能力强，有很强的鲁棒性，符合工程实际的测量要求.而且该技术处理速度快，可实现对传感器的实时标定，在工程测量中有很高的应用价值.。

压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度相对校准法实验目的1、掌握压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度的相对校准方法;2、熟悉压电式传感器与电荷放大器配套使用方法。

实验内容1、用加速度计校准器(Calibrator)校准加速度计电荷灵敏度;2、用同一装置校准力传感器电荷灵敏度。

实验装置及校准原理1、测试系统，见图1。

电荷放大器电压表 2626标准加速度计被校传感器电荷放大器电压表2635 校准器图1 用校准器进行加速度计相对校准示意图2、加速度计校准器。

B&K4291是一种便携式加速度计校准器，它内装固定频率79.6Hz(500rad/s)的正弦信号发生器和低功率放大器，可驱动有内外两个台面的微型振动台，2使台面产生加速度幅值为10?0.2m/s(可通过前面板右下方的旋钮微调)。

见图23、电荷放大器。

为具有很高输入阻抗的适调放大器，与压电式传感器配用，将电荷输出转换为电压输出。

B&K2635和2626电荷放大器前面板上方的一组(三个)灵敏度适调旋钮，可给出nn三位数的设置值(pC/unit);前面板中心的增益旋钮用于设置输出量程(mV/unit);qu电荷放大器增益为G,n/n(mV/pC) uq-2S设加速度计或力传感器的电荷灵敏度为，单位为pC/ms(加速度计)或pC/N(力q传感器)，则传感器与电荷放大器配套后的系统灵敏度为S,S,G,S,n/n qquqSnS在已知传感器的灵敏度情况下，通常使值与一致，此时系统灵敏度为 qqq S,nu此即所谓灵敏度适调。

电荷放大器前面板左下方和右下方分别为高通滤波器和低通滤波器设置旋钮，设置高通和低通的截止频率。

SS已知的标准传感器和待校准的加速度4、加速度计的相对校准法。

将一个电荷灵敏度qq计分别固定在B&K4291校准器内、外台面上，配套电荷放大器2626和2635，并接电压表，如图1。

nS假定2626的值与标准加速度计的一致，n=100mV/unit，微调4291的振幅，qqu使与2626相连的电压表读数为1V(0.707V)，则此时台面振动加速度峰值pkrms2=10.0m/s。

便携式加速度传感器灵敏度标定仪MC-20使用说明书长沙鹏翔电子科技有限公司富士陶瓷株式会社本使用说明书详细记载了MC-20的操作方法、技术参数、注意事项等内容，请在使用之前详细阅读。

产品清单确认请在收到产品的时候，首先确认产品和以下附件是否齐全。

如有缺失，请立即联系富士陶瓷株式会社中国总代理—长沙鹏翔电子科技有限公司。

名称数量备注MC-20主机1台-低噪声电缆1根LN-0300.5m Miniature-BNC转接头各1个M6-M3(约4.9g)M6-No.10-32UNF(约1.2g)M6-Flat(约5.0g)M6标准螺栓(约1.3g)手提箱1个-专用AC适配器1个型号：DCP01USB电缆1根型号：USB01PC通信软件光盘1张程序安装用CD-ROMBNC插座保护套1个套在主机插座上，保护BNC插座用本机使用说明书1本本手册数据传输软件说明书1本-长沙鹏翔电子科技有限公司目录1、概要2、各部件名称及功能说明3、菜单选项和设置内容4、使用方法电源的准备传感器的安装方法驱动测试5、功能说明6、技术参数7、外形尺寸1.概要加速度传感器简易标定仪MC-20可以对电荷输出型以及内置放大器型加速度传感器进行标定。

对被测加速度传感器施加振动，通过输出的信号来显示加速度传感器的灵敏度。

*关于标定*本产品通过单一频率（159.2Hz）对加速度传感器的灵敏度进行测量，达到对传感器性能的简易诊断目的。

长沙鹏翔电子科技有限公司2.各部件名称及功能说明本体上面1电源开关长沙鹏翔电子科技有限公司ON/OFF电源开关键2选项按键切换到测量电荷输出型传感器的模式。

测量完成时（Single mode）需长按约1秒进行再次测量。

显示菜单画面时，可以用来移动光标。

※有关Single mode的功能说明请参照13页。

3选项按键切换到测量内置放大器型传感器的模式。

测量完成时（Single mode）需长按约1秒进行再次测量。

显示菜单画面时，可以用来移动光标。

关于加速度指标的表示方法及测试方法黄正本文仅说明常用指标，对于相频响应、功率谱密度等指标，需要时另描述。

案例1MOI 7100加速度传感器1：频响表示方法1.1参考灵敏度，指在什么频率下（一般惯例是160Hz，或者100Hz），什么温度下（如果有温补要求），在多少加速度条件下，测试出来的灵敏度。

该灵敏度是校准值，是正确的。

例如，F=160Hz，幅值2G，FT810测试加速度计的得到的波长变化量为417.7pm，那么该单位为:285.35pc/g ;1.3频响的表示方法表示在幅值频率响应范围内，某频率处的灵敏度，相对于参考灵敏度（它是准确的），允许的一个误差范围；它可以用百分比表示，或者用dB表示；通常用±5%、±10%或者±1dB，±3dB；1）通常，频响的表示方法是采样图表的形式表示更为准确。

2）也可以采用如下的表示方法即：±5%和±3dB两个指标；尤其是产品指标不好的情况下，采用这种方式表示。

但是，特别强调一点，允许单调变化，如果不是单调变化，通常归也为指标很差。

也就是要么频响曲线缓慢上升或者下降（允许弯曲），但不应该是时大时小毫无规律。

1.4横向灵敏度理想情况下，与轴向垂直90度的方向的灵敏度，与参考灵敏度相比，应该是0%；但由于制造等原因，这个横向灵敏度可高达±5%。

2：频响的测试方法2.1按1/1倍频程或者1/3倍频程选择要测试的频率点；2.2 选择加速度幅值；2.3 按选定的频点，进行定频测试，每次测试一段时间，如100Hz时，测试20s，保存数据。

2.4数据分析1）对每个频点，可选择时域a)峰峰值or b)有效值，可通过平均的方式获取；也可以选择fft，对应频点的幅值；2）将所有的幅值Sai，和参考灵敏度所对应频点的幅值Sa0进行比较。

3）画图：纵坐标：（Sai-Sa0）/Sa0 * 100%,横坐标：对应的Sai的频点。

首先我们需要了解是加速度传感器标定的原理：它是基于牛顿第二运动定律，可以用重力分析法对加速度传感器进行标定。

测量系统由安装在刚性基础上带有缓冲垫的力传感器，装有加速度传感器的圆柱形钢质量块，以及导轨。

实验首先是用质量块安装在缓冲垫和力传感器上，当质量块迅速取走时候，侧出力传感器的输出，这个读数除以装有加速度传感器圆柱形钢质量，这样首先是计算出力传感器的输出灵敏系数。

然后将加速度的钢柱从适合高度落到缓冲垫和力传感器上时，同时记录力传感器的输出峰值好加速度传感器的输出峰值，根据牛顿第二运动定律，作用力等于反作用力。

这种标定的方法对于线性传感器，力传感器的灵敏度系数将消除，然而，标定依赖于当地重力加速度。

撞击脉冲持续时间由缓冲垫材料和厚度决定，脉冲幅值由自由落体的高度决定，为了覆盖一定的频率和振幅范围，用不同的缓冲垫材料和自由落体的高度组合来完成，这种标定方法可以在野外使用，标定精度可以在1% 以内。

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加速度计标定方法(一)加速度计标定标定是指校准传感器以确保其准确度和可靠性的过程。

在加速度计（accelerometer）使用过程中，进行加速度计标定是非常重要的一步，它能够提高测量结果的准确性。

本文将介绍几种常见的加速度计标定方法，以帮助读者更好地理解和应用加速度计。

方法一：零偏标定（Zero Offset Calibration）零偏标定主要是通过采集静态状态下的数据进行校准，步骤如下：1.将加速度计放置在稳定的平面上，确保不发生位移。

2.采集一段时间的数据，通常在几秒钟到一分钟之间。

3.计算采集到的数据的平均值，并将其作为零偏值。

方法二：尺度因子标定（Scale Factor Calibration）尺度因子标定方法可以校准加速度计的感受性（sensitivity），即加速度计输出和实际加速度之间的比例关系。

下面是一种常见的尺度因子标定方法：1.加速度计放置在重力加速度已知的平面上。

2.测量加速度计输出的数值，并将其除以已知的重力加速度，得到尺度因子。

3.重复上述步骤多次，并计算尺度因子的平均值。

方法三：轴对齐标定（Axis Alignment Calibration）轴对齐标定用于校准加速度计的坐标轴与参考坐标系之间的偏移。

通常，加速度计的坐标轴与参考坐标系的三个轴并不完全对齐，因此需要进行轴对齐标定。

以下是一种常用的轴对齐标定方法：1.放置加速度计在一个固定的平面上，该平面的方向与参考坐标系的一个轴尽可能保持一致。

2.通过施加静态的加速度（例如，旋转平面）或应用静态的力对加速度计进行刺激。

3.记录加速度计的输出并分析数据，计算出与参考坐标系的轴对齐的偏移量。

方法四：温度补偿标定（Temperature Compensation Calibration）温度补偿标定用于校准加速度计在不同温度下的输出变化。

由于温度会对加速度计的性能产生影响，因此温度补偿标定是非常重要的。

以下是一种常用的温度补偿标定方法：1.在不同温度下，分别对加速度计进行静态状态下的测量。

imu标定方法
imu标定是指对惯性测量单元（IMU）进行精确校准，以确保其测量结果的准确性和稳定性。

IMU是一种集成了加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器的装置，用于测量物体的加速度、角速度和方向信息。

IMU标定的目的是消除传感器的误差，使其输出的测量结果更加准确。

标定过程通常包括以下几个步骤：
1. 加速度计标定：加速度计常常存在漂移和非线性误差。

在标定过程中，需要将IMU放置在不同的位置和方向，通过与重力加速度的比较来校准加速度计的零偏和比例因子。

2. 陀螺仪标定：陀螺仪也存在漂移和非线性误差。

在标定过程中，需要将IMU 放置在静止和旋转的状态下，通过与已知旋转速度的比较来校准陀螺仪的零偏和比例因子。

3. 磁力计标定：磁力计容易受到外部磁场的干扰，因此需要进行磁力计校准来消除这些干扰。

标定过程中，需要将IMU在不同方向下移动，通过与已知地磁场的比较来校准磁力计的零偏和比例因子。

除了上述传感器的标定，还可以对温度、偏航角等进行标定，以进一步提高IMU 的测量精度。

IMU标定通常需要使用专业的标定设备和算法来实现。

例如，可以使用机械平台来控制IMU在不同的姿态下进行标定，同时使用最小二乘法等算法来进行误差估计和校准参数的求解。

IMU标定的结果对于定位、导航和姿态估计等应用非常重要。

准确的IMU测量结果可以提高飞行器、机器人等系统的运动控制和路径规划的精度，从而提升整个系统的性能和可靠性。

总之，IMU标定是一项重要的工作，通过消除传感器误差和干扰，可以提高IMU 的测量精度，进而提高相关应用的性能。

如何标定加速度传感器的灵敏度1、简介加速度传感器被广泛应用于振动分析和旋转机械的故障诊断。

加速度传感器在使用一段时间后通常需要进行灵敏度校准，但由于传统的校准装置非常昂贵，使用者不得不将传感器送到生产场地去进行校准，这往往需要耗费很长的时间。

MC-20 便携式加速度传感器校准仪正是基于这一需要推出的，它有着加振器和显示屏集成一体的紧凑型设计，体积小巧便携，并且使用干电池供电，可以在短时间内快速校准加速度传感器的灵敏度，非常适合在现场使用。

2、结构及名称3、产品特点1、标定仪内置了加振器，可以直接读取压电加速度传感器的灵敏度值，标定过程可以在很短时间内完成。

2、仪器小巧轻便，方便携带和现场使用。

3、可以使用干电池工作，如果在实验室长时间使用也可使用适配器供电。

4、对于电压输出型的加速度传感器，标定仪可提供多种驱动电源。

5、MC-20 标定仪可以记录100 组传感器的标定数据，也可使用USB 电缆进行传输。

6、标定仪对于灵敏度较低或者体积很小的加速度传感器也可以进行标定。

7、当和大体积的加速度传感器配套使用时，MC-20 可以当作加振器使用，并可提供10m/s²振动加速度。

4、使用方法（1）将要校准的加速度传感器安装到加振器上。

请用手直接安装（如果使用扳手安装的话，扳手的力矩不能超过2.0N•m）。

加振器是用M6丝锥加工的，因此如安装M6螺丝以外的传感器时，请使用转换螺丝。

此外，也可装上附带的M6-flat转换螺丝，涂上硅胶润滑油，贴紧固定后，进行校准。

（2）请将传感器的输出与input 接头连接。

（3）将电源开关调成on。

（4）传感器是标准型的情况下，请按下选择开关，使normal 灯亮起；传感器是内置前置放大器的情况下，请按下选择开关，使preamp 灯亮起。

内置前置放大器的驱动电流和主机内控制板设置的电流值不一致时，校准误差会变大。

（5）读取显示器的校准值标准型的单位是pc/m/s2，内置前置放大器的单位为mV/m/s2。

三.加速度计及传声器的校准与校准系统----------------------------------- P.131) 加速度计的校准简介------------------------------------------------------------P.132) 加速度计的校准系统------------------------------------------------------P.141.磁悬浮空气轴承加速度计校准系统(5Hz-20KHz)---------------------------------------- P.142.超低频大振幅空气轴承低频加速度计校准系统(DC-500Hz)-------------------------------P.153.冲击加速度校准系统(20g-10000g)--------------------------------------------------- P.154.Hopkinson 弹性桿大冲击加速度校准系统( >100000g)---------------------------------- P.155.便携式加速度计校准器------------------------------------------------------------- P.166.传感器橫向灵敏度校准系统 ---------------------------------------------------------P.163)传声器的校准系统--------------------------------------------------------------P.171. 传声器校准工作站 9350 C ----------------------------------------------------------P.172. 915A01型号的活塞发生器式组件 -----------------------------------------------------P.174) 压传感器校准-------------------------------------------------------------------P.171.静压传感器校准 -------------------------------------------------------------------P.172. 动态压力传感器校准 ---------------------------------------------------------------P.18三.加速度计的校准与校准系统1)加速度计的校准简介振动与冲击测量中所使用的加速度传感器,出厂需要检定其全面技朮性能.给出灵敏度,非线性,频响等性能指标;使用一段時间后(如一年后),或每次重要測試前后都要对传感器重新进行检定.加速度传感器检定的项目可分为三类: a)工作特性的校准:包括参攷灵敏度,频率响应,谐振频率,幅值线性, 橫向灵敏度比,电阻抗等. b)环境特性的校准:包括极限加速度,温度响应,极限工作温度,基座应变灵敏度,声灵敏度, 磁灵敏度等. c)物理,几何参数:包括重量,极性,安装螺纹,几何尺寸等.其中工作特性的校准为主耍检定的项目.在进行传感器检定時,要严格遵守有关检定规程.为获得最好的測試精度,传感器应与其配套的放大器联合校准.A)加速度传感器灵敏度的校准: 加速度传感器灵敏度是指它所接受的加速度与它所产生的电量(电荷或电压)之比.通常以电荷灵敏度 pc/g (pc s2/m)或电压灵敏度mv/g(mv s2/m) 表示.校淮方法有:a)絕对法校淮,又称振幅測量法,即将被校加速度传感器安装在一高精度的振动台上,通过激光干涉測振仪准确测量振幅(Xo),和測量出振动频率 (f ),再计算出被校加速度传感器灵敏度:S a = U/(2 f )2Xo式中 U ----被校加速度传感器输出电压(峯值)f ---- 振动频率;Xo -------- 振动振幅.校准不确定度,在参攷频率点可达 +/- 0.5% 或更好,在频率超过2kHz-10kHz,约为1-2%.b)比较法校淮, 又称背对背比较法, 如下图所示,將被校加速度传感器安装在参攷的标准加速度传感器上(背上),然后一起安装到校准用振动台面上.通过频率(f)电信号放大后,驱动校准用振动台产生振动.通过測量被校加速度传感器和标准加速度传感器输出电压之比(k),就可获得被校加速度传感器灵敏度 S a :S a = kS r其中 S r是参攷的标准加速度传感器灵敏度. 校准不确定度,在参攷频率点可达+/-1% 或更好,在频率超过2kHz-10kHz,约为2-3%.B)加速度传感器幅值线性度的标定:同樣也有絕对法校淮和比较法校淮.再此仅介绍较常用的比较法校淮.也是將被校加速度传感器安装在参攷的标准加速度传感器上(背上),但是它是一起安装到能产生较大加速度(大到10000g)的校准用冲击台面上.不确定性约2.5% - 5%.而幅值线性度指标,一般规定,用于振动測量为 <5%;而用于冲击測量为<10%.有关幅幅值线性度的计算方法采用最小二乘法,可参照中国标准总局JJG-233-81”压电加速度计检定规程”.2)加速度计校准系统美国压电有限公司在其应用领域提供多种校准和测试服务。