JJF 1918-2021 电容式加速度传感器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1918—2021

电容式加速度传感器校准规范

CalibrationSpecificationforCapacitanceAccelerometers

2021-07-28发布2022-01-28实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1918—2021

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

概述

3……………………(1)

计量特性

4………………(1)

静态特性

4.1……………(1)

动态特性

4.2……………(1)

校准条件

5………………(2)

环境条件

5.1……………(2)

测量标准及其他设备

5.2………………(2)

校准项目和校准方法

6…………………(2)

校准项目

6.1……………(2)

校准方法

6.2……………(2)

校准结果表达

7…………(7)

校准记录

7.1……………(7)

校准证书

7.2……………(7)

复校时间间隔

8…………(7)

附录当地重力加速度的确定

A………(8)

附录校准原始记录推荐格式

B………(9)

附录校准证书内容及内页格式

C……………………(11)

附录电容式加速度计静态灵敏度测量不确定度评定示例

D………(13)

Ⅰ

JJF1918—2021

电容式加速度传感器校准规范

1范围

本规范适用于电容式加速度传感器以下简称加速度计的校准

()。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

振动计量器具检定系统表

JJG2054—2015

振动冲击转速计量术语及定义

JJF1156—2006

振动与冲击传感器校准方法第部分激光干涉法振

GB/T20485.11—200611:

动绝对校准

振动与冲击传感器校准方法第部分地球重力法

GB/T20485.16—201816:

校准

振动与冲击传感器校准方法第部分振动比较法

GB/T20485.21—200721:

校准

半导体器件分立器件第部分半导体感应器

IEC60747-14-4:201114-4:(Semi-

conductordevices—Discretedevices—Part14-4:Semiconductoraccelerometers)

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3概述

电容式加速度传感器广泛用于振动冲击测量

。

电容式加速度传感器的结构一般采用弹簧质量系统由固定质量块和敏感质量块组

,

成形成平板电容质量块受惯性力作用运动改变平板电容值通过检测电容变化的大

,。。

小测量出敏感轴加速度的大小和方向

,。

4计量特性

静态特性

4.1

静态灵敏度

。

动态特性

4.2

参考灵敏度

a);

灵敏度频率响应

b);

灵敏度幅值线性度

c)。

1

JJF1918—2021

5校准条件

环境条件

5.1

环境温度采用绝对法校准时为采用比较法校准时为

:(23±3)℃;(23±5)℃。

相对湿度不大于

:75%。

电源电压波动量不应超过额定值的

±10%。

实验室及周围环境应无强振源无强电磁场的干扰

,。

测量标准及其他设备

5.2

分度头

5.2.1

角度测量范围

:0°~360°;

角度最大允许误差

:±0.1°;

水平零位误差

:±0.05°。

振动标准装置

5.2.2

绝对法振动标准装置或比较法振动标准装置

。

振动标准装置的测量不确定度见表

1。

表1振动标准装置的测量不确定度

测量不确定度k

名称频率范围(=2)

UUφ

rel

f

绝对法振动标准装置0.005Hz≤<0.1Hz3%2°

f

0.1Hz≤≤5kHz1%1°

f

0.1Hz≤<20Hz5%3°

比较法振动标准装置f

20Hz≤<2kHz2%2°

f

2kHz≤≤5kHz3%3°

直流电压表

5.2.3

直流电压的最大允许误差读数

:±0.05%×。

适调放大器

5.2.4

放大器的激励电压最大允许误差

:±0.5%;

频率响应不超过

±0.5%;

非线性误差不超过

±0.1%。

6校准项目和校准方法

校准项目

6.1

校准项目见第章

5。

校准方法

6.2

外观要求及其他技术指标

6.2.1

加速度计上应标有清晰的型号出厂编号和商标以及振动灵敏轴方向加速度计

、,。

2

JJF1918—2021

壳体应无明显的机械损伤安装表面应无毛刺及其他瑕疵加速度计安装表面应平整

,,

光滑

。

加速度计制造厂应给出其量程范围工作温度范围冲击极限和供电电压等技术

、、

指标

。

静态特性

6.2.2

校准前的准备

6.2.2.1

将加速度计安装于台面中心使加速度计安装面和安装平台台面保持平行并完全贴

,

合固定连接适调放大器和直流电压表校准原理框图如图所示

,。1。

图静态特性校准原理框图

1

用重力加速度g校准

6.2.2.2(±1)

加速度计敏感轴轴线与重力加速度方向重合时的静态灵敏度的校准

。

安装台面置于水平零位将加速度计刚性安装于台面中心使加速度计的敏感轴轴

,,

线与重力加速度矢量方向的夹角为如图所示用直流电压表测量加速度计的输

0°(2),

出直流电压V调整安装台面至如图所示用直流电压表测量加速度计的输

0;180°(3),

出直流电压V

180。

按公式计算加速度计的静态灵敏度Sg

(1):

VV

0180

Sg-

=g(1)

2·

式中

:

Sg加速度计的静态灵敏度-2

———,mV/(m·s)

V安装平台置于水平零位时测量的加速度计的输出直流电压值

0———,V;

V安装平台置于时测量的加速度计的输出直流电压值

180———180°,V;

g实验室选用的重力加速度值g或g2见附录

———(n1),m/s,A。

图测量位置的加速度计安装示意图

20°

加速度计安装平台台面重力加速度矢量和加速度计灵敏度敏感轴轴线之间的夹角

1—;2—;3—

3

JJF1918—2021

图测量位置的加速度计安装示意图

3180°

加速度计安装平台重力加速度矢量和加速度计灵敏度敏感轴轴线之间的夹角

1—;2—;3—

注:大于g的加速度计的静态特性校准,可参照《线加速度计的精密离心机校

1JJF1116

准规范》。

用重力加速度分量gg校准

6.2.2.3(0~1)

加速度计敏感轴轴线与重力加速度方向不重合时在不同角度的重力分量上的静态

,

灵敏度的校准

。

把安装平台置于水平零位加速度计刚性安装于台面中心调整安装平台至夹角

,,

α和α如图所示重力加速度矢量和加速度计灵敏度敏感轴轴线之间的夹角首

+-(4),

选角度见表测量加速度计的输出直流电压Vα和Vα调整安装平台至α和

2。+-,180°+

α测量加速度计的输出电压Vα和Vα

180°-,180+180-。

图测量位置的加速度计安装结构示意图

4-30°

加速度计