ГОСТ Р 59701.1—2022
параметров вибрации и характеристическая фазовая девиация остаются неизменными. И наоборот, если групповое
время задержки зависит от частоты, это может существенно повлиять на точность измерения таких параметров ви
брации, как пиковое ускорение, даже если отклонения фазовой характеристики останутся в пределах допуска.
Для практических целей достаточно определить Аф0(Д для отдельных частот fn с шагом, предпочтительно,
треть октавы. При этом формула (Н.2) может быть заменена следующим приближенным равенством [см. также
формулу (6)]:
АФо
( fn ) =
M
^
—
fn )-fn M fn+1)|
7+1
Ъ
(H.3)
Данная формула позволяет вычислять характеристическую фазовую девиацию Афо(0 для всех частот fn, за
исключением наивысшей.
Допуски на характеристическую фазовую девиацию заданы втаблице 5 и табулированы втаблицах В.1—В.9.
Вероятная максимальная погрешность измерения пикового значения АРтах, %, обусловленная отклонением
фазовой характеристики, может быть приближенно определена по формуле:
А Р тах
* ±плах{0,48 эт[Дф0(д]} •100.(Н.4)
Для максимально допустимого значения характеристической фазовой девиации 12° максимальная погреш
ность измерения пикового значения составит приблизительно 10 %.
Примечание 2 — Формула (Н.4) получена расчетным путем и применима только к малым значениям
Аф0 (менее 30°). Реальная погрешность измерения пикового значения зависит от формы входного сигнала и, как
правило, меньше значения АРтах, которое получено для наихудшего случая сочетания во входном сигнале двух
синусоидальных составляющих. Однако если входной сигнал содержит большее число составляющих, то возмож
ны (хотя и маловероятны) такие сочетания, которые дадут значение погрешности, превышающее АРтах. Поэтому
со статистической точки зрения выражение «максимальная погрешность» следует трактовать как квантиль распре
деления малого уровня. Хотя изначально расчетный метод ориентирован на оценку пикового значения, его можно
в качестве первого приближения принять для оценки измерения дозы вибрации.
В настоящем приложении установлены два метода, которые позволяют проверить соответствие характери
стической фазовой девиации заданным требованиям: прямой и косвенный. Первый метод предполагает доступ
ность сигнала после выполненной частотной коррекции (в аналоговой цифровой форме) непосредственно перед его
преобразованием для получения измеряемого параметра вибрации, что исключает дополнительные фазовые
искажения. Если же указанный сигнал недоступен, то рекомендуется обратиться к косвенному методу с использо
ванием двухтонового сигнала.
Н.2.2 Прямой метод
Если доступен сигнал после выполненной частотной коррекции (в аналоговой или цифровой форме) непо
средственно перед его преобразованием для получения измеряемой величины (так что последующих фазовых ис
кажений не ожидается), то испытания частотной характеристики средства измерений могут быть проведены мето
дом сравнения по ГОСТ ISO 16063-21 с использованием эталонного преобразователя с известной (по результатам
калибровки) действительной фазовой характеристикой. Фазовая характеристика эталонного преобразователя, в
свою очередь, может быть определена в соответствии с ГОСТ ISO 16063-11 (метод лазерной интерферометрии)
или ГОСТ ISO 16063-12 (метод на основе принципа взаимности).
Н.2.3 Косвенный метод
Н.2.3.1 Условия применения метода
Данный метод, использующий в качестве тестового сигнала сочетание двух синусоид (двухтоновый сигнал),
рекомендуется применять, если средство измерений предназначено для определения пиковых значений вибра
ции, а сигнал после выполнения процедуры частотной коррекции недоступен.
Н.2.3.2 Принцип испытаний с использованием двухтонового тестового сигнала
Двухтоновую вибрацию с параметрами ffu, rfu, ф^ и fha, rha, фМа(где f — частота, г— среднеквадратичное зна чение,
ф — начальная фаза синусоидального сигнала, а подстрочные индексы fu и haобозначают сигнал основного тона и
его гармонику соответственно) воспроизводят и передают на преобразователь вибрации в составе средства
измерений с помощью вибростенда. Параметры вибрации ffu,rfu,fhaи rhaзадают таким образом, чтобы пиковое зна
чение сигнала было максимально чувствительно к небольшим отклонениям фазовой характеристики измеритель
ной цепи. Это требование выполняется при одновременном соблюдении следующих условий: g /g = 3 и rfu/rha= 3.
При варьировании начальной фазы гармоники фЬапиковое значение проходит через относительно острый мини
мум вточке фЬа= Зф^, когда «горбы» основного тона и гармоники находятся в противофазе. Эту точку следует найти,
используя фазосдвигающее устройство и наблюдая измеренное пиковое значение на показывающем устройстве.
Вблизи этого минимума погрешность определения пикового значения вследствие отклонения фазовой ха
рактеристики максимальна и достигает 1,75 %/°. Пиковое значение в точке минимума равно 0,943rfu.
На рисунке Н.1 показаны формы сигналов при фЬа= 15° и ф(и= 0°, а на рисунке Н.2 приведен график зависи
мости пикового значения от фЬапри ф^ = 0°.
82