JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1269—2010
压电集成电路传感器（IEPE）放大器校准规范
Calibration Specification forIEPEAmplifiers
2011-04-01实施
2010-12-30发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1269—2010
压电集成电路传感器（IEPE）放大器校准规范
JJF1269—2010
CalibrationSpecificationforIEPEAmplifiers
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2010年12月30日批准，并自
2011年4月1日起施行。
归口单位：全国振动冲击转速计量技术委员会
主要起草单位：中国测试技术研究院
参加起草单位：江苏联能电子技术有限公司
中国计量科学研究院
本规范由全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释 JJF1269—2010
本规范主要起草人：
朱沙（中国测试技术研究院）陈启山（江苏联能电子技术有限公司）
参加起草人：
于梅（中国计量科学研究院）黄勇（中国测试技术研究院）陈俊麟（江苏联能电子技术有限公司） JJF1269—2010
目 髪录
1 范围. 2 引用文献· 3术语.· 4 概述 5计量特性… 5.1本底噪声. 5.2幅频特性· 5.3放大器归一化误差 5.4放大器衰减误差 5.5放大器非线性误差 5.6 放大器失真度 5.7放大器相频特性 5.8高、低通滤波器截止频率 5.9 激励电源 6校准条件 6.1环境条件 6.2校准用标准及其他设备 7校准项目和校准方法· 7.1校准项目 7.2校准方法 8校准结果表达 8.1 校准记录 8.2校准证书 8.3校准结果不确定度评定 9复校时间间隔… 附录A校准原始记录推荐格式附录B 校准证书的内容附录C 不确定度的评定范例
(1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (8) (8) (8) (8) (8) (9) (12) (14)
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压电集成电路传感器（IEPE）放大器校准规范
1范围
本规范适用于压电集成电路传感器（IEPE）（IntegratedElectronicsPiezoElectric）放大器（以下简称IEPE放大器）的校准。
2 引用文献
JJF1157一2006测量放大器校准规范 JJG338—1997电荷放大器检定规程使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3术语 3.1IEPE传感器IntegratedElectronicsPiezoElectricTransducer
IEPE型传感器是指一种内装集成电路的具备电荷/电压转换功能和放大功能，并以外部电源供电的压电传感器。 3.2IEPE放大器IntegratedElectronicsPiezoElectricAmplifier
IEPE放大器是指给IEPE型传感器提供恒定电流供电，并对传感器输出信号进行放大和调理的仪器。 3.3IEPE传感器模拟器IntegratedElectronicsPiezoElectricTransducerSimulator
IEPE传感器模拟器是模拟IEPE传感器的工作状态，校准时连接于IEPE放大器的输入前端，并使其处于合适的工作电压的电路装置。原理框图如图1所示。
·输出
输入·
普通滤波器图1IEPE传感器模拟器原理框图
阻抗变换器
4概述
IEPE放大器通常由恒流激励电源、激励源工作状态指示器（可选）、高通滤波器、 归一化放大器（可选）、低通滤波器、输出放大器、电源适配器等组成，典型的IEPE 放大器方框图如图2所示。
1 JJF1269—2010
状态指示器
输出放大器
归一化放大器
低通滤波器
高通滤波器
输出
.
输入
c
图2典型IEPE放大器方框图
5计量特性 5.1本底噪声
IEPE放大器的本底噪声是指其输人端的等效电压噪声，一般不大于0.1mV（有效值）。 5.2幅频特性
在各个频率点下放大器传输系数的变化曲线，幅频特性取点应从低频至高频选取不少于14个点或按倍频程选取。 5.3放大器归一化误差
放大器归一化挡实际比例系数与放大器归一化理论系数的误差，一般不大于0.5%。 5.4放大器衰减误差
放大器衰减挡实际比例系数与放大器衰减挡标称系数的误差，一般不大于0.5%。 5.5放大器非线性误差
放大器的非线性误差指在工作量程内，各测量数据与相应基准值（也可以是拟合后的直线）之间的最大偏值与满量程输出的百分比，一般不大于0.5%。 5.6放大器失真度
标准正弦信号通过放大器后输出与输人不成比例时所呈现的失真，一般不大于2%。 5.7放大器相频特性
放大器相差指放大器的输出信号与输人信号之间的发生的相位差。相频特性是指在各个频率点下放大器相移的变化曲线。相频特性取点应从低频至高频选取不少于14个点或按倍频程选取。 5.8高、低通滤波器截止频率
放大器通常具有高通滤波器和低通滤波器，应给出滤波器在截止频率处的衰减，一般为3dBI（也有滤波器标注的截止频率衰减为10%）。高通滤波器的低频衰减斜率和低通滤波器的高频衰减斜率应大于6dB/oct（oct表示倍频程）。 5.9激励电源
放大器激励电源包括激励电压V.和激励电流I.一般激励电压V、为直流电压 +24V或+28V，激励电流一般为直流电流2mA到20mA。
注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
2 JJF1269—2010
6校准条件 6.1环境条件
环境温度：（23士3）℃；相对湿度：≤80%；室内应无影响校准结果的电磁场干扰和腐蚀性气体。
6.2校准用标准及其他设备 6.2.1正弦信号发生器：失真度不大于0.3%，频率稳定性优于0.05%，频率准确度优于1×10-5，幅值稳定性优于1%（8h）。 6.2.2数字电压表（多用表）：在10Hz~300kHz的频率范围内，交流电压的测量准确度优于0.1%，直流电压测量准确度优于0.01%；直流电流测量准确度优于0.01%。 6.2.3示波器：有效频率范围DC~20MHz，电压测量误差应在士5%之内。 6.2.4动态信号分析仪：频率分辨力优于0.01%；频谱幅值示值误差应在土2%之内：通道致性相位差优于士1测量带宽应大于所测失真频率的5倍；动态范围应大于60dB 6.2.5失真度测量仪：失真度测量仪频率范围2Hz~100kHz，失真度测量范围 0.01%~10%，电平测量范围300μV~10V。 6.2.6IEPE传感器模拟器：IEPE传感器模拟器的本底噪声应低于0.05mV，频率范围不窄于0.1Hz~100kHz。 7 校准项目和校准方法
7.1校准项目
校准项目及校准技术要求见第5款。校准项目应根据放大器型号及客户要求确定。 7.2校准方法 7.2.1外观与通电检查
旋钮应转动灵活，开关跳步清晰，定位准确。输出输人插座应无松动。无影响正常工作的机械损伤。
外观检查后，按使用说明书给IEPE放大器通电，预热时间应为15min以上。 7.2.2衰减挡误差 7.2.2.1衰减挡误差校准框图如图3所示。
电压表1
频率计
双踪示波器
信号发生器
被校准的 IEPE放大器
TEPE传感器模拟器
失真度仪或动态信号分析电压表2
图3IEPE放大器的校准框图
3 JJF1269—2010
7.2.2.2IEPE放大器归一化挡置于1-0-0，信号发生器频率调至160Hz。调节信号发生器输出电压，使IEPE放大器输出e。达到最大额定输出值E。，读取数字电压表1值 e和数字电压表2值e，按式（1）计算该衰减挡误差。
8, =( -1) ×100%
(1)
式中：e。IEPE放大器输出电压，mV；
eIEPE放大器输人电压，mV； 8,—IEPE放大器某—衰减挡位的衰减误差； k——衰减系数。
7.2.2.3重复上述步骤，对IEPE放大器所有衰减挡进行测量，取所有衰减挡位中最大误差值作为该放大器衰减挡误差。 7.2.3非线性误差 7.2.3.1非线性误差校准如图3所示。 7.2.3.2置信号发生器的信号频率为160Hz，IEPE放大器的归化为1-0-0，调节信号发生器的输出电压和调整IEPE放大器的衰减挡，使IEPE放大器的输出电压e。与其输人电压e：近似相等。增加信号发生器的输出，使IEPE放大器输出电压e。达到其最大额定输出电压E。。在输人范围内均匀的选取7～10个幅值，调节正弦信号发生器分别输出所选取的幅值，记录数字电压表1的读数为：工（=1，2，，n），放大器的输出的读数（数字电压表2）为：y（i=1，2，，n），按式（2）计算线性误差。取绝对值最大者作为幅值线性度误差e。
e;=(aga)×100% (i=1,2,3,..,n) n台台 n台台 Iiy
(2)
E.
yi2
(3)
ao=
） Zay- 2y
a1= S n台
(4)
()"
式中：a一拟合直线与Y轴的截距；
ai——拟合直线的斜率。
7.2.4归一化误差 7.2.4.1：归一化误差校准框图如图3所示。 7.2.4.2把IEPE放大器归一化旋钮置于1-0-0位置，低通滤波器置于最高频率挡，高通滤波器置于最低频率挡。测量框图如图3所示。 4 JJF
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本规范经国家质量监督检验检疫总局于2010年12月30日批准，并自
2011年4月1日起施行。
归口单位：全国振动冲击转速计量技术委员会
主要起草单位：中国测试技术研究院
参加起草单位：江苏联能电子技术有限公司
中国计量科学研究院
本规范由全国振动冲击转速计量技术委员会负责解释 JJF1269—2010
本规范主要起草人：
朱沙（中国测试技术研究院）陈启山（江苏联能电子技术有限公司）
参加起草人：
于梅（中国计量科学研究院）黄勇（中国测试技术研究院）陈俊麟（江苏联能电子技术有限公司） JJF1269—2010
目 髪录
1 范围. 2 引用文献· 3术语.· 4 概述 5计量特性… 5.1本底噪声. 5.2幅频特性· 5.3放大器归一化误差 5.4放大器衰减误差 5.5放大器非线性误差 5.6 放大器失真度 5.7放大器相频特性 5.8高、低通滤波器截止频率 5.9 激励电源 6校准条件 6.1环境条件 6.2校准用标准及其他设备 7校准项目和校准方法· 7.1校准项目 7.2校准方法 8校准结果表达 8.1 校准记录 8.2校准证书 8.3校准结果不确定度评定 9复校时间间隔… 附录A校准原始记录推荐格式附录B 校准证书的内容附录C 不确定度的评定范例
(1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (8) (8) (8) (8) (8) (9) (12) (14)
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压电集成电路传感器（IEPE）放大器校准规范
1范围
本规范适用于压电集成电路传感器（IEPE）（IntegratedElectronicsPiezoElectric）放大器（以下简称IEPE放大器）的校准。
2 引用文献
JJF1157一2006测量放大器校准规范 JJG338—1997电荷放大器检定规程使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3术语 3.1IEPE传感器IntegratedElectronicsPiezoElectricTransducer
IEPE型传感器是指一种内装集成电路的具备电荷/电压转换功能和放大功能，并以外部电源供电的压电传感器。 3.2IEPE放大器IntegratedElectronicsPiezoElectricAmplifier
IEPE放大器是指给IEPE型传感器提供恒定电流供电，并对传感器输出信号进行放大和调理的仪器。 3.3IEPE传感器模拟器IntegratedElectronicsPiezoElectricTransducerSimulator
IEPE传感器模拟器是模拟IEPE传感器的工作状态，校准时连接于IEPE放大器的输入前端，并使其处于合适的工作电压的电路装置。原理框图如图1所示。
·输出
输入·
普通滤波器图1IEPE传感器模拟器原理框图
阻抗变换器
4概述
IEPE放大器通常由恒流激励电源、激励源工作状态指示器（可选）、高通滤波器、 归一化放大器（可选）、低通滤波器、输出放大器、电源适配器等组成，典型的IEPE 放大器方框图如图2所示。
1 JJF1269—2010
状态指示器
输出放大器
归一化放大器
低通滤波器
高通滤波器
输出
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输入
c
图2典型IEPE放大器方框图
5计量特性 5.1本底噪声
IEPE放大器的本底噪声是指其输人端的等效电压噪声，一般不大于0.1mV（有效值）。 5.2幅频特性
在各个频率点下放大器传输系数的变化曲线，幅频特性取点应从低频至高频选取不少于14个点或按倍频程选取。 5.3放大器归一化误差
放大器归一化挡实际比例系数与放大器归一化理论系数的误差，一般不大于0.5%。 5.4放大器衰减误差
放大器衰减挡实际比例系数与放大器衰减挡标称系数的误差，一般不大于0.5%。 5.5放大器非线性误差
放大器的非线性误差指在工作量程内，各测量数据与相应基准值（也可以是拟合后的直线）之间的最大偏值与满量程输出的百分比，一般不大于0.5%。 5.6放大器失真度
标准正弦信号通过放大器后输出与输人不成比例时所呈现的失真，一般不大于2%。 5.7放大器相频特性
放大器相差指放大器的输出信号与输人信号之间的发生的相位差。相频特性是指在各个频率点下放大器相移的变化曲线。相频特性取点应从低频至高频选取不少于14个点或按倍频程选取。 5.8高、低通滤波器截止频率
放大器通常具有高通滤波器和低通滤波器，应给出滤波器在截止频率处的衰减，一般为3dBI（也有滤波器标注的截止频率衰减为10%）。高通滤波器的低频衰减斜率和低通滤波器的高频衰减斜率应大于6dB/oct（oct表示倍频程）。 5.9激励电源
放大器激励电源包括激励电压V.和激励电流I.一般激励电压V、为直流电压 +24V或+28V，激励电流一般为直流电流2mA到20mA。
注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
2 JJF1269—2010
6校准条件 6.1环境条件
环境温度：（23士3）℃；相对湿度：≤80%；室内应无影响校准结果的电磁场干扰和腐蚀性气体。
6.2校准用标准及其他设备 6.2.1正弦信号发生器：失真度不大于0.3%，频率稳定性优于0.05%，频率准确度优于1×10-5，幅值稳定性优于1%（8h）。 6.2.2数字电压表（多用表）：在10Hz~300kHz的频率范围内，交流电压的测量准确度优于0.1%，直流电压测量准确度优于0.01%；直流电流测量准确度优于0.01%。 6.2.3示波器：有效频率范围DC~20MHz，电压测量误差应在士5%之内。 6.2.4动态信号分析仪：频率分辨力优于0.01%；频谱幅值示值误差应在土2%之内：通道致性相位差优于士1测量带宽应大于所测失真频率的5倍；动态范围应大于60dB 6.2.5失真度测量仪：失真度测量仪频率范围2Hz~100kHz，失真度测量范围 0.01%~10%，电平测量范围300μV~10V。 6.2.6IEPE传感器模拟器：IEPE传感器模拟器的本底噪声应低于0.05mV，频率范围不窄于0.1Hz~100kHz。 7 校准项目和校准方法
7.1校准项目
校准项目及校准技术要求见第5款。校准项目应根据放大器型号及客户要求确定。 7.2校准方法 7.2.1外观与通电检查
旋钮应转动灵活，开关跳步清晰，定位准确。输出输人插座应无松动。无影响正常工作的机械损伤。
外观检查后，按使用说明书给IEPE放大器通电，预热时间应为15min以上。 7.2.2衰减挡误差 7.2.2.1衰减挡误差校准框图如图3所示。
电压表1
频率计
双踪示波器
信号发生器
被校准的 IEPE放大器
TEPE传感器模拟器
失真度仪或动态信号分析电压表2
图3IEPE放大器的校准框图
3 JJF1269—2010
7.2.2.2IEPE放大器归一化挡置于1-0-0，信号发生器频率调至160Hz。调节信号发生器输出电压，使IEPE放大器输出e。达到最大额定输出值E。，读取数字电压表1值 e和数字电压表2值e，按式（1）计算该衰减挡误差。
8, =( -1) ×100%
(1)
式中：e。IEPE放大器输出电压，mV；
eIEPE放大器输人电压，mV； 8,—IEPE放大器某—衰减挡位的衰减误差； k——衰减系数。
7.2.2.3重复上述步骤，对IEPE放大器所有衰减挡进行测量，取所有衰减挡位中最大误差值作为该放大器衰减挡误差。 7.2.3非线性误差 7.2.3.1非线性误差校准如图3所示。 7.2.3.2置信号发生器的信号频率为160Hz，IEPE放大器的归化为1-0-0，调节信号发生器的输出电压和调整IEPE放大器的衰减挡，使IEPE放大器的输出电压e。与其输人电压e：近似相等。增加信号发生器的输出，使IEPE放大器输出电压e。达到其最大额定输出电压E。。在输人范围内均匀的选取7～10个幅值，调节正弦信号发生器分别输出所选取的幅值，记录数字电压表1的读数为：工（=1，2，，n），放大器的输出的读数（数字电压表2）为：y（i=1，2，，n），按式（2）计算线性误差。取绝对值最大者作为幅值线性度误差e。
e;=(aga)×100% (i=1,2,3,..,n) n台台 n台台 Iiy
(2)
E.
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） Zay- 2y
a1= S n台
(4)
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式中：a一拟合直线与Y轴的截距；
ai——拟合直线的斜率。
7.2.4归一化误差 7.2.4.1：归一化误差校准框图如图3所示。 7.2.4.2把IEPE放大器归一化旋钮置于1-0-0位置，低通滤波器置于最高频率挡，高通滤波器置于最低频率挡。测量框图如图3所示。 4