ГОСТ Р ИСО 16063-12—2009
Если добавленный механический импеданс создан жестким телом известной массы тп. то при гармоничес
ком возбуждении на угловой частоте ш= 2,т(его значение будет равно/мтл,
т
. е.
»±’
<Ул- То)
t8.11)
где j — мнимая единица, j 2 = - 1.
Отношение коэффициентов преобразования двух преобразователей может быть определено по 8.2.2. Если
два преобразователя механически жестко соединены между собой таким образом, что действующие на них ско
рости равны по амплитуде и противоположны по знаку (v^ = -и2). обратимый преобразователь работает как преоб
разователь скорости, и выходные цепи обоих преобразователей разомкнуты (/, = /2 ■ 0). то примененная к обоим
преобразователям формула (В.З) приводит к выражению
.- (/(в-12)
5,1
где Uv — отношение напряжений на выходе преобразователей.
Формулы (В.11) и (В.12) позволяют вычислить коэффициенты преобразования каждого преобразователя.
Например, если преобразователь 2 является велосиметром. то для него справедлива формула
а если акселерометром, то формула
Г Ц,/сотл~
(В.13)
j
0л - уо)
и*тп
(В.14)
М-У0)’
где под знаком квадратного корня должен быть знак «плюс», если обратимый преобразователь электромагнит
ный. и «минус*, если он пьезоэлектрический или электростатический.
В принципе для определения коэффициента преобразования достаточно провести эксперимент с исполь
зованием только одного добавленного груза, однако неопределенность измерений будет существенно меньше,
если использовать серию измерений с грузами разной массы (ту т2......тр) для получения значений электричес
кой проводимости (У,. Уj
......
Ул). После этого функцию ш /(У - У0) можно аппроксимировать уравнением линейной
регрессии вида а * |1т. Тогда формулы (В.13) и (В.14) можно заменить, соответственно, следующими.
.(В.15)
Sa2
(В.16)
Часто на практике при калибровке электромеханических преобразователей на основе принципа взаимности
обратимый и калибруемый преобразователи разделены телом, обладающим некоторым механическим импедан
сом. и. кроме того, они разделены еще одним механическим импедансом поверхности, на которую устанавливают
добавленные грузы. В этом случае целесообразно определять искомый коэффициент преобразования калибруе
мого акселерометра как отношение напряжения на разомкнутом выходе к скорости поверхности, на которую уста
навливают добавленные грузы. Тогда после калибровки акселерометр может быть использован, будучи
установленным на том же вибростенде в том же положении, в качестве эталонного преобразователя при калиб
ровке методом сравнения других преобразователей, устанавливаемых на ту же поверхность, что и добавленные
грузы. Можно показать (см. [8)) что. если обратимый преобразователь, используемый при калибровке на основе
принципа взаимности, является преобразователем электродинамического типа, то соотношения между силой и
скоростью на монтажной поверхности, электрическим напряжением и силой тока на электрической стороне обра
тимого преобразователя (преобразователь 1) и выходным напряжением при разомкнутой цепи велосиметра (пре
образователь 2) выражаются формулами:
Уф’Ут-кт ~
’1 a y,“ i - y aJ :-
(В.17)
v = Ует
и1
+
Утр-
(В-18)
и
2
" кои< *
(В-19)
где и, — комплексное напряжение на электрической стороне преобразователя 1;
и
и
2~
-
к
ко
ом
м
п
п
л
л
е
е
к
к
с
с
н
н
а
о
я
е
с
н
и
а
л
п
а
ря
т
ж
о
е
ка
ни
н
е
а
н
э
а
ле
э
к
л
т
е
р
к
и
т
ч
р
е
и
с
ч
к
е
о
с
й
ко
с
й
то
с
р
т
о
о
н
р
е
он
п
е
ре
п
о
р
б
е
р
о
а
б
з
р
о
а
в
з
а
о
т
в
е
а
л
т
я
ел
1
я
;
2;
F — комплексная сила на монтажной поверхности преобразователей;
v—
комплексная скорость на монтажной поверхности преобразователей;
функции комплексных электрических и механических имледансов и передаточных коэффици
ентов обратимого электродинамического преобразователя, велосиметра и подвижного эле
мента вибростенда, каждая из которых зависит от конкретной реализации испытательной
установки.
13