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電磁式振動試驗臺是一種通過電磁驅動產生可控振動的精密測試設備，廣泛應用于產品抗震性能測試、材料疲勞試驗及電子設備可靠性驗證等領域。其校準準確性直接關系到試驗數據的可信度，因此需嚴格按照技術規范進行系統性校準。以下是電磁式振動試驗臺校準的核心流程與技術要點：
一、校準前準備工作
1. 設備檢查
- 確認試驗臺機械結構完好，動圈與磁路間隙均勻，無異物卡滯；
- 檢查冷卻系統(風冷/水冷)是否通暢，避免因過熱導致線圈電阻變化；
- 清理臺面，移除多余負載，確保空載或標準負載條件。
2. 儀器與工具準備
- 標準傳感器：激光測振儀(非接觸式)、標準加速度計(靈敏度≥100 mV/g)、頻率計；
- 輔助設備：示波器、萬用表、負載配重塊(覆蓋額定負載范圍)；
- 環境控制：溫度濕度計(環境溫度20±5℃、濕度≤80%為佳)。
3. 參數預設
- 根據試驗臺標稱參數(如頻率范圍5Hz~3kHz，最大加速度50g)，設置初始振動參數；
- 預熱設備至少30分鐘，使線圈阻抗和功率放大器達到穩定狀態。
二、傳感器校準與安裝
1. 加速度計校準
- 將標準加速度計固定于臺面中心位置，采用背貼式或磁座吸附，確保軸向與振動方向一致；
- 使用激光測振儀同步測量臺面位移，建立加速度-位移雙通道監測系統。
2. 橫向靈敏度修正
- 調整加速度計方位，測試X/Y/Z三軸向靈敏度差異，橫向靈敏度比應≤5%(參考ISO 5344標準)；
- 若超標，需調整安裝角度或更換低橫向靈敏度傳感器。
三、核心參數校準
1.頻率響應校準
- 掃頻測試：設置5Hz~上限頻率(如3kHz)的線性掃頻，步進10Hz；
- 共振點檢測：記錄加速度計輸出信號幅值，繪制幅頻特性曲線，檢查是否與標稱頻率一致；
- 相位誤差：利用示波器監測驅動信號與振動響應的相位差，要求≤5°(高頻段放寬至10°)。
2. 加速度幅值校準
- 量程分段校驗：在5Hz、100Hz、上限頻率等特征點下，分別設置5g、20g、50g等目標加速度；
- 對比法驗證：對比標準加速度計輸出與試驗臺顯示值，誤差應控制在±2%以內；
- 非線性修正：若高加速度段出現磁路飽和現象(如幅值偏差>5%)，需調整功放增益或更換高功率線圈。
3. 波形失真度測試
- 正弦波驅動：輸入單一頻率正弦信號，用示波器觀測加速度計輸出波形；
- 諧波分析：總諧波失真(THD)應<5%(參考ASTM E2482標準)，否則需檢查功放線性度或濾波電路。
4. 負載特性校準
- 空載 vs 滿載測試：添加額定負載(如50kg配重)，對比空載條件下的頻率偏移量；
- 剛度補償：若負載導致共振頻率下降>3%，需在控制軟件中啟用負載補償算法。
四、數據記錄與分析
1. 多通道同步采集：通過數據采集儀記錄驅動電壓、電流、加速度、位移等參數，采樣率≥10kHz；
2. 誤差溯源：若超差，需排查傳感器安裝、功放匹配、磁路間隙等因素；
3. 重復性驗證：同一參數連續測試3次，要求重復性誤差<1.5%。
五、校準結果評價與證書
1. 合格判定：所有參數誤差均在允許范圍內(如加速度±2%、頻率±1%)，則判定合格；
2. 證書出具：包含設備信息、校準日期、環境條件、測試數據、不確定度分析及有效期(通常1年)；
3. 標識管理：粘貼校準合格標簽，注明下次校準時間。
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