杨 明,赵焕兴,刘志华,李贺佳,蔡晨光

(1.贵州大学 电气工程学院,贵州 贵阳 550025;2.中国人民解放军32382部队,湖北 武汉 432200；3.中国计量科学研究院,北京 100029;4.内蒙古自治区计量测试研究院,内蒙古 呼和浩特 010050)

1 引 言

为更好地满足桥梁与建筑结构健康、风力发电安全、地震预警等领域的振动监测需求,越来越多的低频加速度计被用于振动测量[1～4]。为确保低频加速度计的测量精度,需通过振动校准方法对其灵敏度定期进行校准。目前,最为常用的低频振动校准绝对法包括激光干涉法与地球重力法[5～7]。激光干涉法通过复现长冲程振动台为低频加速度计提供的激励加速度实现校准。然而,受振动台工作台面运动行程的限制,在低频范围内提供的激励加速度幅值很小,且随着振动频率的降低而急剧减小[8]。微小的激励加速度导致加速度计输出信号的信噪比低,严重影响灵敏度校准不确定度的改善[9]。此外,由于机械加工与加速度计负载等因素的影响,振动台的导轨存在弯曲,弯曲引入的额外激励加速度分量对灵敏度幅值校准精度的影响较为明显。Bruns T等[10]与Yang M等[11]提出基于导轨弯曲的校正模型,借助不同的导轨弯曲测量方法实现灵敏度幅值的校正以提高校准精度,但导轨弯曲的影响难以完全消除。

地球重力法利用转台为加速度计在DC(静态)至低频范围内提供峰值恒定为1g的激励加速度[12],有效避免了微小激励加速度与导轨弯曲的影响。然而,ISO 16063-16[5]只提供了基于两点法与四点法的灵敏度幅值静态校准规范,无法用于灵敏度幅值与相位的动态校准。……