國家計量技術(shù)規(guī)范線位移傳感器動態(tài)參數(shù)校準規(guī)范實驗報告《線位移傳感器動態(tài)參數(shù)校準規(guī)范》實驗驗證報告1實驗?zāi)康木€位移傳感器是符合某項標(biāo)準規(guī)范的用于對線性位移、長度特性等相關(guān)參數(shù)進行分析的儀器。它廣泛應(yīng)用于超精密加工中心、高端機床生產(chǎn)、工程測試等行業(yè)以及科研院所進行精密位移特性分析試驗。規(guī)范制定小組在參考相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準和各生產(chǎn)廠商技術(shù)說明書的基礎(chǔ)上，為了確認本規(guī)范的計量性能指標(biāo)和校準方法是否合理，針對校準規(guī)范上確定的計量特性及校準項目，對不同規(guī)格的線位移傳感器動態(tài)參數(shù)進行試驗。以下試驗是在外觀、相關(guān)附件和試驗條件都符合要求的基礎(chǔ)上進行的。2實驗地點黑龍江省哈爾濱市哈爾濱工業(yè)大學(xué)超精密光電儀器工程研究所。3實驗用裝置一維直線位移臺、激光干涉儀、同步信號發(fā)生器。4實驗方法4.1動態(tài)示值誤差安裝被校準傳感器至一維直線位移臺上，盡量滿足阿貝原則。被校準線位移傳感器標(biāo)稱量程為±VR，標(biāo)稱響應(yīng)頻率為fres。設(shè)置一維直線位移臺按照預(yù)設(shè)振幅VR和頻率fres做正弦往復(fù)運動。調(diào)整被校準線位移傳感器的輸出范圍，在其輸出范圍內(nèi)大致均勻分布取11個校準點（包括上、下限）。一維直線位移臺經(jīng)過相位零點時通過同步信號發(fā)生器控制激光干涉儀和被校準線位移傳感器同時開始對安裝在一維直線位移臺上的靶標(biāo)進行位移測量。以正、反兩個行程為一個測量循環(huán)，共測量三個循環(huán)。按順序分別讀出激光干涉儀給出的位移值Lij和各校準點上傳感器的輸出值yij。按照公式（1）計算傳感器在第j次行程中第i個校準點的誤差δij，取三個循環(huán)正、反行程中絕對值最大的作為第i個校準點上的誤差值，取各i點中絕對值最大的作為示值誤差測量結(jié)果4.2動態(tài)重復(fù)性安裝被校準傳感器至一維直線位移臺上，盡量滿足阿貝原則。被校準線位移傳感器標(biāo)稱量程為±VR，標(biāo)稱響應(yīng)頻率為fres。設(shè)置一維直線位移臺按照預(yù)設(shè)振幅VR和頻率fres做正弦往復(fù)運動。調(diào)整被校準線位移傳感器的輸出范圍，在其輸出范圍內(nèi)大致均勻分布取m個校準點（包括上、下限）。一維直線位移臺經(jīng)過相位零點時通過同步信號發(fā)生器控制激光干涉儀和被校準線位移傳感器同時開始對安裝在一維直線位移臺上的靶標(biāo)進行位移測量。以正、反兩個行程為一個測量循環(huán)，共測量n個循環(huán)。按順序分別讀出激光干涉儀給出的位移值Lij和各校準點上傳感器的輸出值yij。根據(jù)n個循環(huán)的測量數(shù)據(jù)，分別計算出m個校準點在正、反行程獲得的2m個輸出值的標(biāo)準偏差，其中最大標(biāo)準偏差記為Smax，按照公式（3）計算重復(fù)性。4.3分辨力安裝被校準傳感器至一維直線位移臺上，盡量滿足阿貝原則。被校準線位移傳感器標(biāo)稱分辨力為R，標(biāo)稱響應(yīng)頻率為fres。設(shè)置一維直線位移臺按照預(yù)設(shè)振幅VR和頻率fres做正弦往復(fù)運動。調(diào)整被校準線位移傳感器的輸出范圍，在其輸出范圍內(nèi)大致均勻分布取11個校準點（包括上、下限）。一維直線位移臺經(jīng)過相位零點時通過同步信號發(fā)生器控制激光干涉儀和被校準線位移傳感器同時開始對安裝在一維直線位移臺上的靶標(biāo)進行位移測量。以正、反兩個行程為一個測量循環(huán)，共測量三個循環(huán)。按順序分別讀出激光干涉儀給出的位移值Lij和各校準點上傳感器的輸出值yij。按照公式（1）計算傳感器在第j次行程中第i個校準點的誤差δij，取三個循環(huán)正、反行程中絕對值最大的作為第i個校準點上的誤差值，取各i點中絕對值最大的作為示值誤差測量結(jié)果。4.4響應(yīng)時間安裝被校準傳感器至一維直線位移臺上，盡量滿足阿貝原則。設(shè)置一維直線位移臺按照預(yù)設(shè)振幅VR和頻率fres做正弦往復(fù)運動。在其正、反運動幅值最大處分別設(shè)置有校準點1和校準點2。一維直線位移臺經(jīng)過相位零點時通過同步信號發(fā)生器控制激光干涉儀和被校準線位移傳感器同時開始對安裝在一維直線位移臺上的靶標(biāo)進行位移測量。以正、反兩個行程為一個測量循環(huán)，共測量三個循環(huán)。分別記錄激光干涉儀給出的相位值αij以及被校準線位移傳感器給出的相位值γij。按照公式（5）計算傳感器在第j次行程中第i個校準點的相位差φij，取三個循環(huán)正、反行程中絕對值最大的作為第i個校準點上的誤差值，取各i點中絕對值最大的作為示值誤差測量結(jié)果。4.5動態(tài)測量范圍安裝被校準傳感器至一維直線位移臺上，盡量滿足阿貝原則。被校準線位移傳感器標(biāo)稱量程為±VR，標(biāo)稱響應(yīng)頻率為fres。設(shè)置一維直線位移臺按照預(yù)設(shè)振幅VR和頻率fres做正弦往復(fù)運動。在其正、反運動幅值最大處分別設(shè)置有校準點1和校準點2。一維直線位移臺經(jīng)過相位零點時通過同步信號發(fā)生器控制激光干涉儀和被校準線位移傳感器同時開始對安裝在一維直線位移臺上的靶標(biāo)進行位移測量。以正、反兩個行程為一個測量循環(huán)，共測量三個循環(huán)。按順序分別讀出激光干涉儀給出的位移值Lij和各校準點上傳感器的輸出值yij。取校準點1處所獲得yij絕對值的最小值VR1為測量范圍的上限，取校準點2處所獲得yij絕對值的最小值VR2為測量范圍的下限，則被校準線位移傳感器的動態(tài)測量范圍為VR2到VR1。5實驗內(nèi)容試驗1線位移傳感器動態(tài)示值誤差型號編號制造廠商溫度相對濕度試驗日期試驗人員試驗地點試驗裝置信息裝置名稱測量范圍不確定度/最大允許誤差證書編號有效期一維直線位移臺激光干涉儀試驗項目及結(jié)果序號項目技術(shù)要求結(jié)果1動態(tài)示值誤差測量數(shù)據(jù)序號12345678910示值誤差序號11121314151617181920示值誤差試驗2線位移傳感器動態(tài)重復(fù)性型號編號制造廠商溫度相對濕度試驗日期試驗人員試驗地點試驗裝置信息裝置名稱測量范圍不確定度/最大允許誤差證書編號有效期一維直線位移臺激光干涉儀試驗項目及結(jié)果序號項目技術(shù)要求結(jié)果1動態(tài)重復(fù)性測量數(shù)據(jù)序號12345678910示值誤差序號11121314151617181920示值誤差試驗3線位移傳感器分辨力型號編號制造廠商溫度相對濕度試驗日期試驗人員試驗地點試驗裝置信息裝置名稱測量范圍不確定度/最大允許誤差證書編號有效期一維直線位移臺激光干涉儀試驗項目及結(jié)果序號項目技術(shù)要求結(jié)果1分辨力測量數(shù)據(jù)序號12345678910示值誤差序號11121314151617181920示值誤差試驗4線位移傳感器響應(yīng)時間型號編號制造廠商溫度相對濕度試驗日期試驗人員試驗地點試驗裝置信息裝置名稱測量范圍不確定度/最大允許誤差證書編號有效期一維直線位移臺激光干涉儀同步信號發(fā)生器試驗項目及結(jié)果序號項目技術(shù)要求結(jié)果1響應(yīng)時間測量數(shù)據(jù)序號12345678910示值誤差序號11121314151617181920示值誤差試驗5線位移傳感器動態(tài)測量范圍