ICS 17.160 N 71
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T20485.33—2018/ISO16063-33:2017
代替GB/T13823.4—1992
振动与冲击传感器校准方法第33部分：磁灵敏度测试
Methods for the calibration of vibration and shock transducers-
Part 33 : Testing of magnetic field sensitivity
(ISO16063-33:2017.IDT)
2018-03-15发布
2018-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T20485.33—2018/ISO16063-33:2017
目 次
前言
范围规范性引用文件
2
3 ，术语和定义 4 测量不确定度
仪器设备要求 5.1 概述 5.2 传感器磁灵敏度测试装置 5.3信号适调仪 5.4 电压表 5.5 特斯拉计 6 环境条件
E
测试方法 7.1 仪器装置的连接 7.2 测试磁场的调整 7.3传感器的安装 7.4 测试步骤 7.5 结果表述附录A（资料性附录）传感器磁灵敏度自动测试系统附录B（资料性附录）可选的三正交线圈测试方法
+ GB/T20485.33—2018/ISO16063-33:2017
前言
GB/T20485《振动与冲击传感器校准方法》主要由基本概念、绝对法校准、比较法校准、环境模拟校准和其他五大类构成，已发布的部分如下：
第1部分：基本概念；第11部分：激光干涉法振动绝对校准；第12部分：互易法振动绝对校准；第13部分：激光干涉法冲击绝对校准：一 第15部分：激光干涉法角振动绝对校准：一第16部分：地球重力法校准；
第21部分：振动比较法校准；一第22部分：冲击比较法校准：
第31部分：横向振动灵敏度测试；第33部分：磁灵敏度测试；第41部分：激光测振仪校准：第42部分：高精度地震计的重力加速度法校准。
计划发布的部分有：
第17部分：离心机法绝对校准；第32部分：响应测试冲击激励法的加速度计频率和相位响应测试：第43部分：基于模型参数识别的加速度计校准：一第44部分：现场振动校准器校准；第45部分：内置校准线圈的振动传感器校准。 本部分为GB/T20485的第33部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T13823.4一1992《振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试》。 本部分与GB/T13823.4一1992相比。除编辑性修改外主要技术差异如下：
增加了测量不确定度评定的描述（见第4章）：增加了计算机控制下的测试程序（见附录A）；增加了一种新的三正交线圈测试方法（见附录B）
本部分使用翻译法等同采用ISO16063-33：2017《振动与冲击传感器校准方法第33部分：磁灵敏度测试》
本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53）提出并归口。 本部分起草单位：福建省计量科学研究院，中国计量科学研究院，浙江大学、陕西省计量科学研究
院郑州机械研究所、西安交通大学，苏州东菱振动试验仪器有限公司
本部分主要起草人：方祖梅、于梅、吴路易、许航、陈锋、杨建辉、黄润华、方辉、徐明龙、高捷、林军、 钟舜聪、李群、亢立。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
-GB/T13823.4—1992。
I GB/T20485.33—2018/ISO16063-33:2017
振动与冲击传感器校准方法第33部分：磁灵敏度测试
1范围
GB/T20485的本部分规定了振动与冲击传感器磁灵敏度测试方法、测试步骤和测试所用仪器的技术指标要求。本部分适用于各种类型的振动与冲击传感器，
本部分所适用的测试磁场为正弦交变磁场，频率为50Hz（或60Hz）磁感应强度大于10-8T（有效值）。典型的测试磁场的磁感应强度为10-2T（有效值），频率为50Hz（或60Hz）。
本部分主要用于实验室条件下的磁灵敏度测试。 注：1T=1Wb/m。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适合于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T20485.1一2008振动与冲击传感器校准方法第1部分：基本概念（ISO16063-1：1998，
IDT)
3术语和定义
ISO和IEC的相关术语适用于本文件，数据库地址如下：
ISO在线浏览平台：www.iso.org/obp； IEC Electropedia : www.electropedia.org
4测量不确定度
测量不确定度可用相对扩展不确定度来表示。如果测量信号大，信噪比（SNR）大于20dB，周围环境振动和仪器本底噪声的影响可以忽略不计，本部分的相对扩展不确定度不大于10%（包含因子= 2）。如果测量信号小，信噪比SNR低于20dB，周围环境振动和仪器本底噪声带来的测量不确定度分量不能忽略。相反地，这些分量还需认真加以考虑，因为这时它已成为不确度的主要部分。
所有实验室和用户都应按照GB/T20485.1一2008附录A进行测量不确定度评估，确保评估结果真实可信。测量不确定度以扩展不确定度的形式表示。包含因子尺等于2（或包含概率约95%）。确保测量不确定度评估真实可信是实验室和最终用户的责任。
5仪器设备要求
5.1概述
为了使传感器磁灵敏度测试满足本部分无其是满足第4章的测量不确定度要求，本章规定了测试
所用仪器及其技术指标要求。
1 GB/T20485.33—2018/IS016063-33:2017
5.2 2传感器磁灵敏度测试装置
传感器磁灵敏度S为传感器在磁场中的磁效应最大输出值XBmax与测试磁场的磁感应强度B之比（见7.5）。为了得到传感器磁灵敏度S，测试时应：
在空间上，测试磁场能以任意不同角度穿过被测传感器；分别测出传感器在这些角度位置时对应的输出值；
比较这些输出值，找出最大输出值XB.max 根据7.5的式（2），得到传感器磁灵敏度。
传感器磁灵敏度测试装置是为满足上述要求而特殊制作的，其结构如图1所示：
3
9
9
说明：
一测试平台；
旋转轴； 2 轴承：
1
6
传感器输出： 8- 隔振器；
支撑支架；双线圈：
3 4 5 被测传感器； D 两线圈平面间的距离； R 线圈的半径：
基座；
线圈的电流。
1
图1传感器磁灵敏度测试装置结构示意图
磁灵敏度测试装置应符合下列要求：
两个相同的线圈，对称地安装在测试平台上方且能绕垂直旋转轴在水平面上自由旋转，它们的半径分别等于两个线圈所在平面间的距离（即D=R，见图1）。 测试平台用非磁性材料做成，用于安装被测传感器。传感器可水平地安装在测试平台上且位
a)
b
于两线圈的中心处。此外，传感器至少能绕自已的几何灵敏度轴自由转动180°。测试平台的质量应是被测传感器质量的50倍以上。
注1：两线圈的中心是指两线圈的重心。 c）隔振器用于减少周围环境振动，隔振器的固有频率应小于30Hz。 d) 个频率为50Hz（或60Hz）的交变电流I同时流过两个线圈，通过调整这个交变电流的电流
强度，使之在两线圈中心处产生一个所需磁感应强度的测试磁场； e 被测传感器所在的空间区域，测试磁场的磁感应强度应在所需场强的（1土3%）范围内。 注2：由于两线圈产生的磁场相互叠加和补偿，两线圈中心附近的磁场是个近似理想的均匀磁场。 GB/T20485.33—2018/ISO16063-33:2017
滤波器档位，以提高测量信噪比。
说明：
旋转轴； 2 一双线圈： 3- 被测传感器；
4—信号适调仪；
1-
电压表
5
图2仪器装置连接示意图
选择低噪声的输人导线。 选择合适量程的低噪声信号适调仪和电压表。 通过开/关磁场电源，检查并尝试提高信噪比。 在测试期间，应避免周围振动噪声影响。
7.2测试磁场的调整
用特斯拉计测量两线圈中心处磁场的磁感应强度，通过调节两线圈中的电流，把两线圈中心处磁场的磁感应强度调至所需的值。
注：特斯拉计的探头对磁场的方向非常灵敏，在使用时请认真阅读说明书。 7.3传感器的安装
用非导磁螺钉把被测传感器水平安装在测试平台上（如图2所示），传感器的输出通过信号适调仪放大后接到电压表。任何铁磁材料都不允许靠近两线圈中央区域。线圈外部的铁磁材料也会对线圈内部的磁场产生影响。
先调节好磁场再安装传感器。某些情况下，传感器如果带有铁磁材料，安装传感器后磁场会稍有变化。 7.4测试步骤
缓慢地旋转线圈360°，同时仔细观察电压表，找出并记录被测传感器在这一测试平面的最大输
a
出值； b) 更换传感器测试面，将被测传感器绕其几何灵敏轴旋转一小角度（例如15°）后重新安装好； c）重复步骤a)和b），直至被测传感器绕它的几何灵敏轴旋转180°后，得到一组最大输出值。 d）比较这些最大输出值，选择其中最大的一个，作为被测传感器在磁场中的最大输出值XBma 以上过程还可在计算机的帮助下自动完成，参见附录A附录B提供另一种可选的三正交线圈测
试方法。
测试过程应注意消除周围环境振动和仪器本底噪声等干扰信号的影响。 注1：测试面是线圈在测试旋转时磁场矢量形成的平面。