低頻標準振動臺系統(tǒng)和振動校準技術研究.pdf

1、校準是保證傳感器測量數(shù)據(jù)準確的前提。低頻振動傳感器在地震觀測、土木水利與建筑工程、機械與運載工程、能源與礦業(yè)工程等愈來愈獲得廣泛應用，這些傳感器都需要在低頻振動標準裝置上進行校準，低頻標準振動臺是低頻振動標準裝置的關鍵設備，低頻標準振動臺的設計和制造技術通常決定了一個國家低頻振動校準的水平。振動臺在校準中用于產(chǎn)生標準振動信號，通常情況下是正弦信號，但校準激勵信號有從穩(wěn)態(tài)正弦信號向隨機信號發(fā)展的趨勢。目前，低頻振動傳感器的校準通常是在實驗

2、室進行的，但是一些在線監(jiān)測系統(tǒng)對傳感器的現(xiàn)場校準提出了要求。
　　本文重點研究了以下三方面內(nèi)容:
　　1、低頻標準振動臺的控制技術，建立了低頻標準振動臺的數(shù)學模型，并實際設計了一種便攜式的低頻標準振動臺，對設計的低頻振動臺進行了測試，測試結果表明，該振動臺加速度信號可以低至0.5Hz，速度信號可以低至0.1Hz，能夠滿足一般低頻振動傳感器的校準需要，可滿足省一級的計量機構、振動傳感器生產(chǎn)商以及大量使用低頻振動傳感器單位的校準

3、需求;
　　2、對以地震波作為激勵信號的校準方法進行了研究，探索了在低頻標準振動臺上產(chǎn)生地震波的方法，在中國地震局工程力學研究所的低頻標準振動臺上實現(xiàn)了地震波復現(xiàn)，大部分情況下復現(xiàn)的地震波與原始地震波記錄的相關系數(shù)可以達到0.95以上，隨后以地震波作為校準激勵信號，對傳感器進行了校準，將校準結果與激光干涉法振動絕對校準方法的校準結果進行了比較，獲得了理想的結果;
　　3、對振動傳感器的現(xiàn)場校準方法進行了探討，雖然以往自標定（

4、校準）方法一直在使用，但并未對系統(tǒng)進行詳細的分析研究，本文針對四種類型的內(nèi)置校準線圈傳感器，分別利用自校準方法和激光干涉法振動絕對校準方法進行校準，兩種校準方法的校準結果表明，低頻段（10Hz以下）結果一致，高頻段有偏差。以無源伺服式振動傳感器為例，對自校準下的傳感器數(shù)學關系進行了系統(tǒng)的分析，自校準時的反感應電動勢、感抗（自感和互感）是造成這種偏差的原因。
　　本文第一章闡述文章的背景，第二、三、四、五章是文章的主體，對本文重點研