福建省计量测试学会
2024年05月19日 星期日
国际标准《振动与冲击传感器测试方法--磁灵敏度测试》
发布时间:2020-12-03 文章来源:福建省计量科学研究院 阅读量:3712

标准简介

由福建省计量科学研究院主导的国际标准ISO 16063-33 Methods for the calibration of vibration and shock transducersPart 33: Testing of magnetic field sensitivity (振动与冲击传感器测试方法--磁灵敏度测试)是我国振动计量领域内首个申请的国际标准,也是全国振动与冲击标准化技术委员会成立以来第一次负责制订的国际标准。标准规定了用旋转测试磁场代替旋转传感器、用均匀测试磁场代替非均匀测试磁场的具体方法,大大减少了测量不确定度。

本标准由工作组成员在20109月英国伦敦召开的ISO/TC10830次年会上提出,并于2013年正式立项。历经7年的时间,由我国主导的国际标准ISO 16063-33振动与冲击传感器测试方法---磁灵敏度测试于201710月正式发布。

标准主要特点

本标准与旧ISO标准相比在测试方法上有重大的变化。在原有的ISO5347-19的测试方法中,被测的振动传感器需要围绕着磁场不停的旋转,由于振动传感器本身就是振动的敏感器件,环境振动和导线也会引入无用(噪声)信号,对于许多振动传感器,用旧的国际标准中的方法进行测试信噪比很低且非常困难,根本无法实现测试。在新的国际标准ISO 16063-33中,将测量模型进行了颠覆性的改变,被测传感器在测试期间全过程处于静止状态,而是改由围绕在外圈的磁场进行不停的变化和旋转,从而从根本上消除了传感器自身振动和噪声对测试结果带来的影响,为振动传感器的磁灵敏度测试带来革命性的变革。

ISO 16063-33磁灵敏度测试》的测试方法:本标准总共介绍两种测试方法。1、双线圈测量法2、三正交线圈测量法,明确给出了两种方法的测量装置模型,以及两种方法的测试步骤和数据处理,满足各国计量技术机构的测试需求。

 在双线圈测量法中,两个相同的线圈产生的磁场相互叠加和补偿,使得两线圈中心附近的磁场是个近似理想的均匀磁场。当频率为(50-60Hz的交变电流I同时流过两个线圈,通过调整交变电流的电流强度,使得在两线圈中心处产生一个所需磁感应强度的测试磁场。

在三正交测量法中,采用三对亥姆霍兹线圈,两两相互正交垂直,测试时线圈和传感器均不旋转,而是通过改变三个线圈电流的大小和方向,使得三对线圈产生的三个分量合成的磁场旋转,完全避免了因线圈或传感器的旋转产生的振动输出,具有国际先进性。

主要测试数据

ISO 16063-33磁灵敏度测试》给出了测试曲线,让测试者更直观的了解磁灵敏度测试的结果。如下图所示:



1 被测传感器输出用极坐标表示的平面分布图

 

2 被测传感器在磁场中各测试平面输出分布图

如图1和图2所示,测试者可以直观的感知该传感器的磁灵敏度大小,并且可以通过多平面和多维度查看被测传感器在磁场中的输出分布图像,以图像和实际数值的形式呈现最后的测试结果,具有首创性和先进性。