JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1426—2013
双离心机法线加速度计动态特性
校准规范
Calibration Specification for Dynamic Parameters of Linear Accelerometer
Used Double Centrifuge
2013-09-02发布
2013-12-02实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1426—2013
双离心机法线加速度计动态特性
校准规范
JJF1426—2013
Calibration Specification for Dynamic Parameters of Linear Accelerometer Used Double Centrifuge
归口单位：全国惯性技术计量技术委员会
主要起草单位：中航工业北京长城计量测试技术研究所
中国兵器工业集团公司第二〇三研究所
参加起草单位：中国工程物理研究院电子工程研究所
本规范委托全国惯性技术计量技术委员会负责解释 JJF1426—2013
本规范主要起草人：
董雪明（中航工业北京长城计量测试技术研究所）廖建平（中航工业北京长城计量测试技术研究所）余晓伟（中国兵器工业集团公司第二〇三研究所）赵君辙（中航工业北京长城计量测试技术研究所）
参加起草人：
刘占生（中国工程物理研究院电子工程研究所） JJF1426—2013
目录
引言 1范围· 2 引用文件… 3术语和定义· 4 概述· 5计量特性 5.1幅频特性? 5.2相频特性 5.3幅值线性度 6校准条件· 6.1被校准加速度计基本条件 6.2环境条件 6.3测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法. 7.1 校准前准备· 7.2 幅频特性校准 7.3 相频特性校准 7.4 幅值线性度校准· 8校准结果的表达 9复校时间间隔附录A基于双离心机的正弦加速度原理附录B 加速度计的灵敏度和相位延迟测量不确定度评定示例附录C 校准原始记录格式附录D 校准证书内页格式附录E 双离心机工作半径的确定附录F 加速度计初始相位的确定
(I) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (4) (4) (4) (5) (6) (7) (7) (8) (10) (15) (17) (19) (25)
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引言
本规范是在参考JF1116—2004《线加速度计的精密离心机校准规范》的基础上，提出了采用双离心机对线加速度计进行动态校准的方法。本规范给出的校准原理，与国际标准IEEE836—2009《IEEE推荐的线加速度计精密离心机测试规范》的附录E相关内容吻合。
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双离心机法线加速度计动态特性
校准规范
1范围
本规范适用于利用双离心机对线加速度计的动态特性进行校准。 2引用文件
JF1116—2004线加速度计的精密离心机校准规范 GJB585A-—1998惯性技术术语 IEEE8362009IEEE推荐的线加速度计精密离心机测试规范（IEEERecom-
mended PracticeforPrecision Centrifuge Testing of Linear Accelerometers)
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术语和定义
GJB585A一1998确立的以及下列术语和定义适用于本规范。 3.1双离心机doublecentrifuge
由主离心机和从离心机组成，其产生的动态加速度信号可作为输入量对线加速度计进行动态校准。从离心机安装在主离心机的转盘或转臂上，且其回转轴与主离心机回转轴平行，通过主离心机和从离心机同时旋转来产生正弦加速度信号。主离心机用来实现加速度信号的幅值，从离心机用来实现加速度信号的频率和相位。 3.2灵敏度amplitudesensitivity
在正弦加速度信号的激励下，线加速度计输出信号正弦分量峰值与输入加速度信号峰值之比。 3.3相位延迟phasedelay
在正弦加速度信号的激励下，线加速度计输出信号正弦分量与输入加速度信号正弦分量的相位差。 3.4幅值线性度amplitudelinearity
表征线加速度计输出信号正弦分量峰值随正弦输人信号峰值改变而变化所呈现的非线性特性。 3.5参考题率referencefrequency
在线加速度计幅值线性度校准中优先选择的输入正弦加速度信号的频率。 4概述
一般线加速度计（以下简称“加速度计”）的力学模型被近似为典型的质量弹簧阻尼系统型二阶力学模型，见式（1）。
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M禁+D+Ka+C=-Ma
(1)
dz2
dt
式中： M 敏感质量，kg D 周围气体提供的阻尼，N·s/m； K- 弹簧刚度，N/m；
敏感质量质心的相对位移，m；
2
a 输入加速度，m/s； C 一常值，N；
时间，5。
t 加速度计用于测量运动载体的线加速度，可以分为变阻式、变容（感）式、压电
式、电磁（电动）·式和伺服式加速度计。广泛应用于国防及民用装备（如武器、飞机、 火车、汽车等）。
5计量特性
5.1幅频特性
输入正弦加速度信号峰值保持不变，在加速度计工作频率范围内选取若干个点（详细选择见7.1.1），依次增大正弦加速度信号的频率，通过数据采集、处理得到每个频率点加速度计的灵敏度，以零频时的灵敏度（即重力场法校准该加速度计得出的标度因数）为参照进行归一化处理。对归一化灵敏度数据进行曲线拟合，即获得加速度计的幅频特性曲线。 5.2相频特性
输人正弦加速度信号峰值保持不变，在加速度计工作频率范围内选取若干个点（详细选择见7.2.1），依次增大正弦加速度信号的频率，通过数据采集、处理得到每个频率点加速度计输出信号正弦分量的相位延迟，对每个频率点的相位延迟进行曲线拟合，即获得加速度计的相频特性曲线。 5.3幅值线性度
输人正弦加速度信号频率保持不变，在加速度计量程范围内选取若干个点（详细选择见7.3.1），依次增大输人正弦加速度信号幅值，得到每个幅值点加速度计输出信号正弦分量峰值，通过数据处理得到幅值线性度。
6校准条件
6.1 被校准加速度计基本条件
应提供加速度计通过重力场法校准所获得的标度因数等参数指标。
6.2环境条件
环境条件及其要求如下： a）环境温度：20℃士3℃； b）相对湿度：不大于80%；
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c）实验室应有接地装置，接地电阻不大于1Q； d）无影响正常工作的电磁干扰； e）实验室内双离心机安装用地基要有隔振基础； f)供电电源：三相（380士38）V，（50士0.5）Hz
单相（220±22）V，（50±0.5）Hz。
6.3测量标准及其他设备
a）校准用设备应经过计量技术机构检定（或校准），满足校推使用要求，并在有效期内；
b）所用仪器应良好接地； c）校准前必须对被校准加速度计和配套用仪器通电预热，预热时间应符合仪器的
规定：无明确规定时，配套用仪器通电预热一般不少于30min。
校准用主要设备如表1所示。
表1校准用主要设备
序号 校准用设备
用途
技术指标
正弦加速度信号幅值要求：能够覆盖被校加速度计的幅值范围，幅值测量不确定度满足被校加速度计的要求。幅值范围一般为 (10~1000)m/s 正弦加速度信号频率最大值：不小于1Hz。 采样率不低于正弦加速度频率的100倍，
y
双离心机
主要校准装置
2 模拟信号测量装置 A/D位数不低于14位，其测量不确定应满
信号测量
足系统的要求直流电压的测量范围最低为一10V~10V；最大允许误差：±2.0×10-5 有效数位不低于6位半。 带宽不低于20MHz。 输出电压：士32V可调；纹波电压有效值：小于10mV。
3
数字电压表
输助信号测量
信号监测
A
示波器
直流稳压电源
产品供电
5
1）加速度计的安装定位面和安装用夹具的工作面应清洁平滑，使用一段时间后应该重新研磨，还要定期进行保养，防止生锈。 2）安装用夹具应尽可能刷性好，且各安装面相互间垂直度2，平面度1μm。 3）安装夹具应具有调整装置，并配备相应的测试仪器，使加速度计的安装状态与实验要求相一致。
产品安装
6
安装用夹具
3