ГОСТ ISO 16063-1—2013
В настоящемстандартеописаны методы калибровки, которыемогутбытьиспользованы в конкрет
ныхситуациях. Однаков качестве первичнойкалибровки (втом числедля получения коэффициентапре
образования эталонных преобразователей) рекомендуется метод с применением лазерного
интерферометра. Если калибровку проводят только на одной частоте, то эту частоту рекомендуется
выбирать из ряда 160. 80. 16 или 8 Гц в зависимости от назначения преобразователя. Для получения
коэффициента преобразования во всем рабочемдиапазоне частот калибровкупроводятнадискретных
частотахв пределах этогодиапазона. Возможноопределение относительного коэффициента преобра
зования на разныхчастотах посравнению с егозначением на опорной частоте калибровки, однако дан
ный способ определения частотной характеристики обеспечивает меньшую точность. В большинстве
других практических случаевдостаточно выполнения калибровки сравнением с эталонным преобразо
вателем. откалиброванным первичным методом. При проведении калибровкивыходной сигналиспыту
емого преобразователя всегда сравнивают с движением поверхности, на которой закреплено его
основание.
5.2 Методы первичной калибровки
5.2.1 Измерения амплитуды перемещения и частоты
5.2.1.1 Общие положения
Многие методы калибровки в динамическом режиме зависят от точности измерения амплитуды
вибрации, которой подвергают преобразователь. Гармоническое возбуждение, создаваемое вибро
стендом. должно быть поступательным и точно направленным, поперечные колебания должны быть
пренебрежимо малы.
Измеренное перемещение может быть использовано для расчета скорости v, м/с. и ускорения а.
м/с2, по формулам v = 2nfs и а = (2rffs, что соответствует процедурам простого дифференцирования
гармонического перемещения s на частоте f. Применяя данные формулы, предполагают, что высшие
гармоники ишумовые составляющиевибрацииостаются незначительнымидажепоследифференциро
вания. Следовательно, необходимо минимизировать искажения, обусловленные электрическими
источниками энергии или другими причинами, например механическим резонансом. Высшие гармоники
нежелательны также потому, что они могут возбуждатьрезонансы в преобразователе.
Если амплитуда перемещения известна, то коэффициент преобразования на данной частоте
может быть рассчитан как отношение амплитуды измеренного выходного сигнала преобразователя к
амплитуде скорости или ускорения. Амплитудаперемещениядолжна быть измерена методомлазерной
интерферометрии (см. [21]—[26]. (35] и [36]).
Измерениеамплитуды перемещения методом лазерной интерферометрии обычно обеспечивает
высокую точностьв диапазоне от 0,1 Гцдо 10 кГц (этосоответствуетамплитуде перемещенияот 0.5м до
20 нм). Специальные методы, основанные на интерференционных измеренияхперемещения, позволя
ют помимо модуля коэффициента преобразования определять такжо фазовый сдвиг. Альтернативой
методулазерной интерферометрии, такжеобеспечивающей высокую точность измерений какамплиту
ды, так и фазы перемещения, является метод с использованием лазерногодопплеровского велосимет-
ра (37]. Значительные погрешности измерений перемещения будут в случае, когда опорное зеркало
интерферометра колеблется с частотой (или на высшей гармонике) возбуждения преобразователя.
Погрешность может возникатьтакже из-за колебаний разделителялуча. Данные колебания рекоменду
ется контролировать, используядля этого акселерометрс высоким значением коэффициента преобра
зования.
5.2.1.2 Теория идеального интерферометра
Принцип работы идеального интерферометра показан на рисунке 1. где Е0, Ег Е2— векторы
электрического поля,/2 — расстояния, которые проходят лучи после разделителя; s — измеряемое
перемещение (зеркало 2).
Векторы электрическогополя Е, и Е, могутбыть определены формулами:
где >.— длина волнылазерного излучения.
8