压电加速度传感器Hn估计校准方法
2021-04-17刘国富王春羽
噪声与振动控制 2021年2期
金 冉,陈 伟,刘国富,王春羽,蒲 红
(贵州航天计量测试技术研究所,贵阳550009)
加速度传感器是航空航天领域进行结构模态分析和振动环境试验必不可少的设备,压电加速度传感器由于其频响性能优良而被广泛应用。压电加速度传感器的灵敏度频响性能是测量或试验结果准确的关键,故对其灵敏度幅频特性进行校准具有重要的意义。
针对其灵敏度幅频特性的校准,行业内普遍采用的方法为正弦逐点校准,也称“单频校准”[1-2]。传感器校准过程中,影响校准结果准确度的主要因素包括两方面,一方面是传感器安装不同轴、工装刚度低和分析仪通道性能不一致等因素引入的系统误差;另一方面是激振信号叠加或A/D采样过程混入噪声信号,导致结果引入随机误差[1-2]。目前,一般采用“替代法”减小系统误差,通过大量实践证明,其效果显著。在降低系统噪声影响方面,硬件上采用信噪比较高的激振器和数据采集仪,软件方面计算过程中一般应用H1估计法或H2估计法进一步抑制噪声,可提高测量结果的准确度[3-7]。
由于H1估计不能消除输入噪声的影响,H2估计不能消除输出噪声的影响,故当系统中的噪声变大时,H1估计法或H2估计法的噪声抑制效果不明显。滑广军等提出Hn估计[8-9]方法,可在采样数据等长度情况下,使功率谱估计次数变为N(N-1)/2次,可较大程度减小噪声对测量结果的影响,该方法主要应用在结构模态分析方面,但在压电加速度传感器校准方面的应用,尚未见文献报道。……
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