ГОСТ ИСО 8041—2006
Приложение Н
(обязательное)
Требования к реализации фазочастотной характеристики при измерении параметров вибрации
Н.1 Общие положения
Требования к точности воспроизведения заданной фазочастотной (фазовой) характеристики устанавлива
ют при измерении таких параметров вибрации, как пиковое значение, доза вибрации и максимальное кратковре
менное среднеквадратичное значение, которые чувствительны к погрешности преобразования фазы сигнала.
В настоящем приложении рассмотрены проблемы, которые могут возникнуть из-за отклонений номинальной
фазочастотной характеристики средства измерений от заданной при измерении вышеуказанных параметров,
а также установлены методы испытаний для оценки этих отклонений.
П р и м е ч а н и е — В 5.9 установлены требования к результатам измерений пиковых значений и других
параметров вибрации а ответ на сигнальную посыпку с пилообразным заполнением импульса. Данные измерения
чувствительны «отклонениям в фазочастотной характеристике функции частотной коррекции, поскольку сигналь
ная посылка сформирована таким образом, что содержит несколько гармонических составляющих. Это. тем не ме
нее. не обеспечивает проверки фазочастотной характеристики во всем диапазоне частот.
Комплексная функция частотной коррекции определена в 5.6 таким образом, чтобы она могла быть реализо
вана совокупностью простых аналоговых фильтров. Если средство измерений осуществляет цифровое преобра
зование сигнала, требуемая точность реализации фазочастотной характеристики может быть обеспечена
применением рекурсивных цифровых фильтров при достаточно высокой частоте выборки. Однако для средств
измерений, использующих нерекурсивные (трансверсальные) цифровые фильтры (например, фильтр с идеаль
ной фазовой характеристикой) или осуществляющих частотную коррекцию сигнала посредством частотного ана
лиза (с использованием полосовых фильтров или различных реализаций преобразований Фурье), ошибки в
измерении чувствительных к погрешности преобразования фазы параметров сигнала могут быть весьма
значительны.
Н.2 Определение и оценка фазочастотной характеристики
Н.2.1 Общие положения
Измерительная цепь средства измерений должна быть реализована таким образом, чтобы удовлетворять
формулам (8)—(12). При этом фазочастотная характеристика определяется формулой
»9(ф) в
’пЧН(з)]
(Н.1)
Re(H(s))’
где H (s)— передаточная функция по формуле(12).Значения фазового угла
ф
приведены в таблицах В. 1—В.9при-
ложения В.
Номинальную фазовую характеристику измерительной цепи необходимо сравнить с заданной фазовой
характеристикой. Однако погрешности измерений, связанные с отклонением фазовой характеристики, не имеют
простой связи с разностью номинальной и заданной фазовых характеристик. Большое значение имеет то. как эта
разность изменяется с изменением частоты. В связи с этим задают такой параметр, как характеристическая фазо вая
девиация Лф0. Его определяют исходя из отклонения номинальной фазовой характеристики от заданной по
формуле
A*0<O -|A*(0-ft*V)|.(Н.2)
где / — частота;
Д«<0— отклонение фазовой характеристики;
Аф’(0— первая производная отклонения фазовой характеристики по частоте (наклон кривой отклонения фазо
вой характеристики).
Введение нового параметра объясняется тем. что. если бы допуск был задан на отклонение фазовой харак
теристики Аф(/), то для достижения заданной точности измерений параметров вибрации коридор между границами
допуска пришлось бы делать очень узким. Задание допуска на параметр Лср0 предполагает большую вариатив
ность Дф(/)при сохранении той же точности измерений.
П р и м е ч а н и е — Если бы допуск был задан на отклонения фазовой характеристики, то при постоянстве
для всего диапазона частот группового времени задержки (т.е. когда отклонение фазовой характеристики пропорци
онально частоте), этот допуск с большой вероятностью может быть превышен, тогда как значения измеряемых па
раметров вибрации и характеристическая фазовая девиация оставались неизменными. И наоборот, если групповое
время задержки зависит от частоты, это может существенно повлиять на точность измерения таких параметров виб
рации. как, например, пиковое ускорение, в то время как отклонения фазовой характеристики останутся в пределах
допуска.
72