声学、振动激励和校准系统选型指南
关于The Modal Shop
“通过智能传感器解决方案,优化人力、产品以及流程,进而简化日常工作。”
校准置信度
以高水准服务全球的计量实验室。TheModalShop的激光绝对振动校准法在振动计量领域拥有一流的不确定度,设定了振动计量置信度的高标准水平。TheModalShop通过了IS017025标准,象征着全球公认的卓越品质。我们的团队参与开发制定振动、冲击、动态压力以及声学传感器校准的全球标准。
质量文化
运行复合质量管理系统。TheModalShop的质量体系采用IS09001标准(理念),精益生产理念及持续改善产品以确保卓越的品质,以客户 100% 满意为核心理念,在全球范围内提供声学振动测试以及精密动态校准方面快速有效的服务。
工艺
在手工制作中,我们注重那些精密、坚固的动态测试组件的细节。注意微小的细节是TheModalShop所有产品核心理念,例如我们精密校准激励器的线圈绕组的张力。在性能、可靠以及简化方面的平衡,是TheModalShop的工程设计成为市场领导者的基石。
THEMODALSHOPANDPCBAROUNDTHEWORLD
PCBPiezotronics,Inc.的子公司TheModalShop(TMS)公司成立初衷是想把先进的模态分析技术、结构共振测试和一站式服务相结合。我们的团队与各领域的研究、设计和制造工程师们紧密合作,服务于声学和振动测试市场。从微小MEMS结构到庞大的空间结构,我们致力于为动态测试和监测领域提供一站式服务,从而协助您简化声学与振动测量测试给您带来的挑战。
请登录www.modalshop.com/contact查询您所在区域的联系方式
系统选型指南
目录
| 模态和振动激振器 | 04 | 动态压力校准 22 |
| 便携式振动校准仪 | 11 | 声学传声器校准 24 |
| 数字传感解决方案 | 14 | 校准服务 25 |
| 实验室振动校准 | 16 | |
| 信号适调仪 | 20 |
感谢选择THEMODALSHOP
作为您声学和振动测试与检测的伙伴,我们诚邀您访问我们的网站www.modalshop.com了解产品以及服务。我们期待能够帮助您解决您最困难的测量挑战。The Modal Shop的应用工程师团队仅离您一个电话的距离。您可以通过拨打各地分公司电话或者通过邮件:pcbchina@pcb.com联系我们。
资料库
www.modalshop.com/learn
资讯及文档下载 www.modalshop.com
常见问题解答pcbchina@pcb.com
区域研讨会 www.modalshop.com/seminars
激振器套件
The Modal Shop的激振器家族包括小型激振器,范围从9N(2磅力)到2224N(500磅力)。提供的设计包括革命性的集成功率放大器SmartShaker",各种小型的、通孔设计模态激振器和双功能振动台。这些激振器的应用范围包含从实验模态分析到一些小型部件和子系统的通用振动测试。
所有激振器包含:
| 参数 | |||||||
| 套件型号 | 激振器型号 | 最大峰值力 | 最大频率" | in (m行k-pk | 放大器型号 | 激振器类型 | 应用 |
| K2002E01 | 2002E | 2 (9) | 3000 | N/A | 2000E | 惯性激振器 | 模态分析、通用振动、 小型结构 [印刷线路板到小型设备] |
| K2004E004 | 2004E | 4.5 (20) | 11 000 | 0.2 (5) | 2100E23-100 | 小型 | |
| K2004E01 | 2004E | 4.5 (20) | 11 000 | 0.2 (5) | 集成功放 | 小型 | |
| K2007E007 | 2007E | 7 (31) | 9000 | 0.5 (13) | 2100E23-100 | 小型 | |
| K2007E01 | 2007E | 7 (31) | 9000 | 0.5 (13) | 集成功放 | 小型 | |
| K2025E013-HF | 2025E-HF | 13 (58) | 20 000 | 0.5 (13) | 2100E23-400 | 校准振动 | 振动用振动测准,高频 小型到大型结构的模态测试 [子系统、汽车、航空航天] |
| K2025E013 | 2025E | 13 (58) | 10000 | 0.7 (18) | 2100E23-400 | 模态 | |
| K2060E030 | 2060E | 30 (133) | 6000 | 1.4 (36) | 2100E23-400 | 模态 | |
| K2060E060 | 2060E | 60 (267) | 6000 | 1.4 (36) | 2050E09 | 模态 | 两用设计、 小型到大型结构的模态测试、 通用振动测试 |
| K2075E040 | 2075E | 40 (178) | 6500 | 1.0 (25) | 2100E21-400 | 模态振动 测试 | |
| K2075E075 | 2075E | 75 (334) | 6500 | 1.0 (25) | 2050E09 | 模态振动 测试 | |
| K2110E110 | 2110E | 110 (489) | 6500 | 1.0 (25) | 2050E09-FS | 模态振动 测试 | |
| K2500E500 | 2500E | 500 (2 224) | 4 500 | 1.0 (25) | 2050E12-7 | 振动测试 | 通用振动测试, 小型至中型测试产品 [电子、光学设备、卫星子部件] |
The Modal Shop的激振器在全球的测试实验室中都是一个行之有效的解决方案。从9到133N的力值(2至60磅力),这些激振器适用于宽频率范围的模态分析。进行试验模态分析和结构测试的时候,好与差的测量取决于激励方式和系统的选择。对于许多应用,电动振动台系统是理想的选择。
TheModalShop的激振器产品线的设计初衷就是更加便携、坚固、简易安装,从而获得最佳的测试结果。不同尺寸的激振器提供了多种贴近测试部件结构的设置方案,同时最大限度地减少测试结构和激振器之间的不必要交互影响。
特点
通过夹子、夹头及通孔设计,使激振杆的安装和调整更简单
轻质和便携式的设计方便设置,重量从0.25kg至17kg
耳轴基座和EasyTurn易旋把手在安装和对中激振器时提供了灵活性
更长的行程和更宽的频率范围,为模态应用提供充分的输入能量
| 型号 | 最大峰值力 | 最大频率 HZi | in (m行)k-pk | |
| 2060E | 60 (267) | 6000 | 1.4 (36) | 37 (17) |
| 2025E | 13 (58) | 9000 | 0.75 (19) | 13 (6) |
| 2007E [1] | 7 (31) | 9000 | 0.5 (13) | 6 (3) |
| Ssmarthakerm | 7(31) | 9000 | 0.5 (13) | 7(3) |
| 2004E [1] | 4.5 (20) | 11 000 | 0.2 (5) | 6 (3) |
| Ssmartshaker | 4.5 (20) | 11000 | 0.2 (5) | 7 (3) |
| 2002E[3] | 2(9) | 3000 | 0.35 (8.9) | 0.56 (0.25) |
结构测试附件
技术讨论:便于调节激振杆的通孔电枢设计
通孔设计实现了简化和改进模态测试。在早期的模态测试中,电动激振器通过一个长螺纹的激振杆连接到被测件上,提供低幅值的激励。由于激振器一头要固定在激振器上,另一头要安装力传感器,每次测试都需要重新确定激振杆的长度,安装和对中也相对困难。通孔设计消除了这些问题。通过通孔,激振杆一端可以沿着振动方向移动,另一端连接传感器,对中后通过夹子和夹头确定长度。这种简单省时的性能是保证现代模态试验的关键。
查看视频和教程,请访问www.modalshop.com/learn
TheModalShop的通用型激振器非常适合小型部件的振动测试和模态分析。这些通用型电动激振器系列小型轻便,同时功能强大,可提供高达489N(110磅力)的峰值正弦力,并且频率范围宽。
2075E和2110E型号均配备了一个直径为8.3cm(3.25in)的大平台工作台,非常适合承载约 4.5~\mathsf{kg} (10磅力)以下的小型负载。这些设备还具有双重用途功能,其通孔动圈带有卡盘和夹头附件,若用于模态应用,可轻松安装激振杆。2004E和2007E微型激振器,以及SmartShakerTM智能系列均提供10-32螺纹安装面,便于安装激振杆或测试部件。型号2025E-HF则具备20kHz的扩展频率范围,适用于高频测试。
特点
创新的双功能激振器集成了安装圆盘,可以用于传统振动测试和模态测试口 提供灵活便于对中的可旋转耳轴基座更长的行程和更宽的频率范围为模态测试提供必要的输入能量
| 型号 | 最大峰值力 | 最大频率 HZ2i | in (m行)pk-pk | |
| 2110E | 110 (489) | 6500 | 1.0 (25) | 54 (25) |
| 2075E | 75 (334) | 6500 | 1.0 (25) | 35 (16) |
| 2025E-HF | 13 (58) | 20 000 | 0.5 (13) | 11 (5) |
| 2007E [1] | 7 (31) | 9000 | 0.5 (13) | 6 (3) |
| SmartShakerTM K2007E01 [1] | 7 (31) | 9.000 | 0.5 (13) | 7 (3) |
| 2004E [1] | 4.5 (20) | 11000 | 0.2 (5) | 6 (3) |
| Smartsaker | 4.5 (20) | 11 000 | 0.2 (5) | 7 (3) |
500LBF电动激振器
型号2500E
TheModalShop的2500E电动激振器是一款峰值为2224N(500磅力)的正弦力激振器,
扩展测试能力
水平方向振动台系统
型号K2075E-HT,K2110E-HTK2500E500-HT分别基于型号2075E和2110E、2500E激振器
,包含安装激振器的水平振动台、放大器、冷却包及附件扩展动态测试能力,相比直接安装到振动台上可以测试更大更重的部件
!可垂直操作或使用水平平台进行水平操作激振器悬置去除侧向负载
顶部扩展适配器
号2000X01、M2000X012000X14、M2000X14通过增大安装面,可以连接大尺寸的试验件直径为18cm(7in)的2000x01用于2075E和2110E激振器边长为305mm(12in)的2000X14用于2500E激振器适配器为轻质镁合金材质,带螺纹安装孔(公制或英制)
技术讨论:激振器性能曲线
激振器性能曲线,同时也叫有效载荷曲线,通常用来帮助我们为特定的应用选择合适的激振器。它描述了激振器系统在有效载荷和频率的整个范围内的可能产生的加速度大小。有效载荷曲线提供一个直观的图表方式来评估测试需求和激振器系统能力之间的匹配程度。更多详细内容请访问www.modalshop.com/payload。
1.什么是测试的全部有效载荷?
在振动台上的测试部件以及所有的适配器。有效载荷曲线已经将振子的质量计算在其中。
2.什么是需要的振动水平?
检查测试需要的加速度和频率范围。如果振动规范使用了不同的单位(如速度和位移),将它们转化成加速度单位。正弦测试使用峰值g测。满足比有效载荷曲线低的测试需求条件的激振器都可以用来服务这些基本测试功能。请联系PCB了解随机测试和冲击测试的要求。
3.振动位移范围的估计
检查测试频率需要,确保不会超过激振器的最大行程能力。右边的图片,行程限制用斜线部分表示。以Hz为单位的低频(f)下使用峰值g-pk单位的加速度(a),用以下公式算位移:
模态舱
型号2000X15
Modal-PodM模态舱试验装置用于CubeSat
(立方体卫星)的振动测试,和2500E激振
器配合使用
支持将不同尺寸的CubeSat(最大为3U)
以不同的方向安装到激振器上
包含轻型的镁制安装夹具、静质量载荷、
安装附件、工具以及重载运输箱
简化了CubeSat针对NASA测试或其他标
准的合格性测试
请访问:www.modalshop.com/shakers了解各激振系统的载荷
便携式振动校准仪
型号C9110D-T,C9110D,9110D,9210D
TheModalShop的便携式振动校准仪系列包括C9110D-T,C9110D,9110D,9210D等型号。这些独立的校准仪可靠耐用,历经检验。不管是在实验室内,测试现场或者工厂厂房内,它们都能对振动传感器、电涡流传感器以及相关的振动监测设备进行检验。
这些校准仪适用于在测试设置时检验整个测量链路、校准单个传感器,或者测试前后校验传感器,以保证采集数据的质量。
这些富有灵活性的便携式振动校准仪能够提供范围很宽的频率、幅值和有效载荷,可支持尺寸较大的工业传感器和多种输入类型的传感器,以满足不同的测试需要。
在读出设备上实时显示被测传感器的灵敏度
提供的MicrosoftExcel工作簿模板,可创建校准
证书
通过CALROUTE固件,技术人员可以对重复的校
准测试点和通过/失败允差进行编程
C9110D和C9110D-T内置电荷放大器支持电荷传
感器
包含常用的安装适配器套件
| 型号 | 频率范围(Hz) | 最大幅值(g pk) | 被测传感器输入 |
| C9110D-T | 5 to10000 | 20 [1] | ICP,电荷,调制电流,压阻,电容,电压4 |
| C9110D | 5 to10000 | 20 [1] | ICP,电荷,调制电流,压阻,电容,电压4 |
| 9110D | 5 to 10000 | 20 [1] | ICP,电荷,调制电流,压阻,电容,电压3 |
| 9210D | 0.7 to 2 000 | 2 [2] | ICP,电压 |
| 9100D | 5 to10000 | 20 [1] | 无传感器输入 |
| 9200D | 0.7 to 2 000 | 2 [2] | 无传感器输入 |
[3]电荷、调制电流、压阻、电容、电压等类型的传感器需要外部信号调理设备[4]调制电流、压阻、电容和电压类型的传感器需要外部信号调理设备
便携式计量
便携式振动校准系统
9140系列
9140系列便携式振动校准系统将校准实验室带到了您的传感器使用现场。校准振动传感器,它具有无与伦比的便携性和自动化程度,结果可靠,数据可利用性好,可以即刻在测试前后对传感器进行现场检验,而且完全满足IS017025对计量的要求。
9140系列将C9110D-T型便携式振动校准仪和9155D型精密传感器校准工作站这两个性能卓越的测量平台结合到了一起。便携式振动校准仪提供了在恶劣测试环境下校准振动传感器所需要的坚固性和可靠性,而9155D软件提供了实验室风格的测量控制、自动化和数据库。
特点
9140系列的系统使得用户能够从一个地点前往另外一个地点,保持被测传感器非常接近测试件或监测点,以将停机时间减为最小。用鼠标点击存储在9155软件数据库的测试设置,控制校准仪执行频率或幅值扫描,9155软件这样就实现了校准过程的自动执行。同样地,测试结果直接从校准仪传送到PC上。9155D软件在PC上存储数据,生成校准证书,回顾以往测试数据。
| 型号 说明 | |
| K9140D10 | 完整的一套系统,包括:C9110D-T便携式振动校准仪,配有完整软件配置的Windows?PC,PCB参考传感器, 003C03传感器电缆、专用USB连接电缆 |
| K9140D | 包括C9110D-T便携式振动校准仪、9100-USB00USB电缆、软件。软件安装在用户自己提供的WindowsPC上 |
| K9140D-SW | 9140校准软件以及9100-USB00USB电缆。软件安装在用户自己提供的WindowsPC上 |
数字传感解决方案
The ModalShop的数字传感解决方案为您提供多功能、随身携带的动态测量能力。这些解决方案使用标准USB音频数字输出信号,可连接到PC、智能手机、平板电脑或其他设备,提供USB即插即用功能,适用于各种应用和测量。
DIGIDUCER?USB数字加速度计
型号333D01,333D04,333D05,333D06,333D05-C,333D06-C
DigiducerUSB数字加速度计系列可在现场或实验室提供快速、简便、精确的振动测量,并提供多种连接选项。
| 型号 | 幅值 (±gpk) | 频率范围 Hz(±5%) | 电缆及接头类型 |
| 333D01 | 20 | 2 to 8000 | 集成,USB-A |
| 333D04 | 100 | 2to 8000 | 集成,USB-A |
| 333D05 | 20 | 2to 8000 | 可拆卸,M12toUSB-A |
| 333D06 | 100 | 2to 8000 | 可拆卸,M12toUSB-A |
| 333D05-C | 20 | 2 to 8000 | 可拆卸,M12toUSB-C |
| 333D06-C | 100 | 2 to 8000 | 可拆卸,M12toUSB-C |
型号333D01,333D04
DIGIDUCER?数字振动计套件
型号K333D01-VM
K333D01-VM型数字振动计套件能将您的智能手机转变为便携式振动计。该套件配备333D01型Digiducer传感器、软件、安装硬件及连接件,还预设了基于国际标准(ISO)的振动严重程度量表,可即时反馈机器运行状况以及振动是否超标。您可直接从智能手机分享报告。数字振动计套件是一种易于使用且经济高效的方式,既适合用于开始开展机器运行状况监测工作,也能为现有的机器振动监测方案增色。该应用程序可收集、记录和存储多台机器的数据。用户能够为每台机器附上照片并添加备注,这使得数字振动计套件成为日常巡检的振动筛查的理想工具。
传感器数字化
DIGIDAQTMUSB信号适调议
型号485B39,V485B39,IV485B39
DigiDAQ双通道数字USB信号适调仪通过BNC接口支持10mathsf{P}^{\otimes} (IEPE)和电压输入,以查看加速度计、传声器、模态力锤和其他传感器的信号,而且其外形小巧,便于携带。
高质量24位ADC分辨率双通道 10mathsf{P}^{\otimes} (IEPE)和/或电压输入频率范围达到0.8Hz\~20.7kHz口 LED数据/电源显示口 提供USB-A或USB-C接口
| 型号 | 支持的 输入类型 | 频率范围 Hz(±5%) | 电缆及 接头类型 |
| 485B39 | X2 ICP | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-A |
| IV485B39 | X1 ICP x1Voltage | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-A |
| V485B39 | x2 Voltage | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-A |
| 485B39-C | X2ICP | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-C |
| IV485B39-C | X1ICP x1Voltage | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-C |
| V485B39-C | x2 Voltage | 0.8 to 20 700 | 集成,USB-C |
软件的选择
当使用Digiducer或DigiDAQUSB信号适调仪进行测试时,有很多软件可供选用。不管您使用的是Windows、 \mathsf{i05}^{\otimes} Android""设备,还是macOS设备,总有合适的软件,具有从交钥匙选项到开发者环境(如MATLAB或Python)等一系列的测试能力。目前可供配套使用的软件:
SignalPad软件,适用于电脑端Windows操作系统,由上海其高电子科技有限公司开发VBTAnalyst软件,适用于电脑端Windows操作系统,由普迪美科技(北京)有限公司开发■“数字传感器”APP,适用于手机及平板端,由杭州中谱科技有限公司开发详细信息,请联系我们了解pcbchina@pcb.com。
传感器校准工作站
9155型精密传感器校准工作站功能丰富,在一个模块式的系统里提供了加速度计、声学传声器、动态压力传感器等多种校准选项。9155对加速度计提供精确的背对背比较校准,符合ISO16063-21:2003,对冲击加速度计的校准符合IS016063-22:2005,对传声器的校准符合IEC61094-5。用户通过不同的软件选项,配合声学、振动、冲击等多种激励器,可校准压阻式、电容式、速度、动态压力等传感器、4-20mA变送器、可视输出(仪表),极大丰富了用户的校准能力。
每一个系统都提供了所有必需的组件,开箱即用-从精密执行器到配合9155D的Windows°PC软件控制器的最新数据采集设备,应有尽有。
特点
确保校准精度,NIST和/或PTB可溯源
步进正弦控制器,针对精度和工作效率
进行了优化
快速设置测试、获取数据、保存结果、打印
报告
对每个测试设置多个通过/失败标准,并能
自动从内部数据库回调
可定制打印的校准证书,符合IS017025和
ISO16063-21的要求
9155DWindows?PC软件控制器是每个9155校准系统的中枢。它控制着系统硬件,并为各种SUT(被测物)采集数据。这种通用用户界面为测试设置、数据管理和报告生成提供了熟悉的体验,从而降低了客户培训成本,同时使操作员能够专注于SUT安装和操作的复杂细节,降低了程序错误的风险。
精密校准系统
空气轴承振动校准激振器
激振器型号K394B30C和K394B31
系统内选项为9155D-830C和9155D-831
我们的空气轴承振动校准激振器代表了目前全球校准级别的校准硬件,秉承了 \mathsf{P C B}^{\otimes} 的传统,提供优越的性能特点,简单实用同时性能卓越。
2Hz到50kHz的频率范围(从5Hz到20kHz的校准)通过消除横向运动大大减少不确定度内置的石英ICP参考传感器确保工作时低噪声干扰以及长时间的稳定性洛伦兹力线圈可以根据不同传感器的质量差异,快速调节使传感器对中面 高刚度的铍振子能校准更高的频率
减少不确定度安装和设置简单,提高校准效率
可取出的振子方便参考传感器校准
PCBPiezotronics生产线上使用,证明了设
计的坚固可靠
满足IS016063-21标准要求
加速度计校准工作站
9155加速度计校准工作站提供了所有的组件,是可以立即投入使用的交钥匙解决方案。基本组件包括Windows°PC控制器、软件、打印机和24位数据采集卡及其软件。系统的选配件允许客户定制校准级别的激励系统、加速度计信号适调议、测试软件模块以及安装附件。
若想了解9155是否与您的需求匹配,请访问www.modalshop.com/configuration或者联系我们的应用工程师。
其他校准激励器选项
SMARTSTROKETM
PNEUSHOCKTM气动冲击校准激励器
低频振动台
高载荷校准激振器
振动台型号2129F025; 系统选项9155D-771和9155D-779 激励器套件型号K9535C,K9525C 系统选项9155D-535,9155D-525
振动台型号2075E-875
系统选项9155D-875
使用SmartStroke技术大大缩短了校准时间
通过25cm(10英寸)行程改进了低频信噪比
两个选项都配有稳定的石英ICP低频参考传感器
9155D-779选项在超低频0.1-10Hz使用了专利光栅编码器技术(专利号8.577.641)
使用坚固簧片支撑振子,支持较重载荷和附带线缆的传感器■ 包含具有整体稳定性的测试传感器安装台面、石英ICP参考传感器和配套信号适调仪■测试范围10-10000Hz
20-10000g冲击碰撞传感器的线性度简易校准
电子控制单元可对子弹驱动压力进行自动或手动控制
先进的气动激励器产生可控和一致的冲击
利用多种多样的冲击砧座,可以很容易优化调整冲击脉冲的形状及频率成分
| 型号 | 量程 | 激振器型号 | 应用 |
| 9155D-535,9155D-525 | 20-10 000 g | 9525C | 冲击 |
| 9155D-771 | 0.5-500 Hz | 2129F025 | 低频 |
| 9155D-779 | 0.1-500 Hz | 2129F025 | 超低频 |
| 9155D-830C | 5-15 000 Hz | K394B30C | 宽频 |
| 9155D-831 | 5-20 000 Hz | K394B31 | 扩展高频 |
| 9155D-875 | 10-10 000 Hz | 2075E-875 | 高载荷 |
振动校准系统
9155加速度计校准工作站可以根据IS016063-21:2023对ICP(IEPE)、电荷、压阻、电容和电压型加速度传感器进行背靠背精密校准。每套系统交付时都有根据IS016063-11标准,A2LA认证的激光系统标定了参考标准,确保
一流的不确定度。工厂验收测试(FAT)与现场验收测试(SAT)由训练有素的校准人员进行,确保全球每套9155系统的正确安装。
特点
1 每个轴向的加速度计校准小于一分钟
? 使用激光绝对法,不确定度低至 0.75%
1 NIST和PTB校准可溯源
模块化的系统适合任何应用
1 提供的选项符合IS016063-11,-21,-22的振动校准标准
一 系统提供IS017025自定义证书背靠背校准低至 0.75% 的不确定度
| 不确定度"! | 频率范围 | 系统选项 | 描述 |
| 0.59 % | 100 Hz and 159 Hz | 9155D-830Cor831 | 参考频率 |
| 0.8 % | 0.5 - | 9155D-779 | 参考光电编码器 |
| 0.49 % | 1 - | 9155D-779 | 参考光电编码器 |
| 0.8 % | 10 - | 9155D-830C or 831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
| 0.74 % | >100 -1 000 Hz | 9155D-830C or 831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
| 0.95 % | >1000-5 000 Hz | 9155D-830Cor831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
| 1.7 % | >5 000 -10 000 Hz | 9155D-830C or 831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
| 1.8 % [2] | >10 000-15 000 Hz | 9155D-830C or 831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
| 2.3 % | >15 000-20 000 Hz | 9155D-831 | ICP?绝对法参考加速度计 |
技术讨论:为什么校准?
当考虑加速度计校准和间隔时你一定会问,失败的代价是什么?如果测试大学里的简单教学试验,重新取得数据的成本也许不是什么问题。许多实验室,安装大量传感器通道的测试结构可以简单重复使用,在这里,单次失败测量的成本很低。
然而成本会因为某些因素而急速上升。如果测试结构是一个成本高达数百万美元的原型,那么开发过程中每多花费一天,成本就会相应增加。另一个极端是“一次性"测试。通道需要检查,校准,重新认证,数据同步备份。这类测量必须正确。
校准的另一个动机是为法律目的的测量。法律诉讼中使用的健康和人类暴露测量的噪声或振动数据,必须经得起法律制度的审查。
校准工作站信号适调仪
9155D型精密传感器校准工作站的一个至关重要的组成部分是信号调理。9155D系统的模块化特性提供了多种选择,能够理想地满足您特定的校准需求。这些选择涵盖的范围,小到仅具备简易桌面式 10mathsf{P}^{P}/ 电荷模式的选项,大到9155D-USC选项,该选项可适用各种传感器类型,并具备额外的测量功能。
9155D-USC型调理器通过9155D校准软件进行计算机控制,该软件可快速设置信号调理器,极大地提高了系统的校准处理能力。此调理器标准配置是机架安装,并与9155-SWITCH(面板开关)搭配使用。当传感器类型改变时,该系统无需进行繁琐的电缆切换,从而简化了测量工作流程,使系统操作更加简便。
| 对比 | |||
| 描述 | 9155D-USC-100 | 9155D-427 | 9155D-405 |
| 外形结构 | 机架式 | 台式 | 台式 |
| ICP(IEPE)传感器 | |||
| 电荷传感器 | √[1] | √1] | |
| 电压模式传感器 | √[2] | √ [2] | |
| 压阻传感器 | |||
| 变电容传感器 | |||
| 传感器类型选择 | 9155软件 | MCSC软件/前面板 | |
| 输出增益控制 | 9155软件 | MCSC软件/前面板 | |
| 桥路激励电压控制 | 9155软件 | MCSC软件/前面板 | |
| 桥路激励测量 | 9155软件 | 1 | |
| TEDS读取及更新功能 | 9155D-400 | MCSC软件 | TMS 400B76 |
| 桥路电阻测量 | 9155D-516 | 手动 | |
| 桥路分流插入 | 9155D-511 | ||
技术讨论:实验室比对测试
TheModalShop的实验室间比对(ILC)项目旨在帮助各实验室对其振动校准结果的准确性充满信心,发布可靠的不确定度水平,并满足IS017025认证要求。该项目采用匿名参与和盲评结果的方式,在确保保密性的前提下提供精确的数据。在向TheModalShop报名参与后,参与的加速度计校准实验室将:
1.收到用于校准的比对加速度计
2.在适用的量程范围内校准该传感器
3.将加速度计及其校准结果返还给The Modal Shop
4.收到一份详细报告,报告内容为与其他独立实验室的双盲比对情况
5.有机会就校准方法、差异以及其他流程改进方面与专家进行讨论
振动校准系统选项
9155加速度计校准系统的模块化性质使系统配置或扩展能够满足您的实验室或测试设施。除了各种各样的激振器,一系列的硬件和软件的选择可以扩展您的能力。从执行一个共振检查
或激光绝对校准的选项到一系列的传感器信号调理的选项,9155系统适用于各种测试的需要。
| 选项 | 描述 |
| 调理器选项 | |
| 9155D-USC-100 | 通用信号调理器,由9155校准软件通过PC进行控制,采用机架式安装。它支持ICP、电荷、压阻、 电桥、电容等传感器类型,并具备TEDS读写功能 |
| 9155D-427 | 支持ICP、电荷型、压阻、桥式和电容传感器类型(包含PCB482C27和422E52) |
| 9155D-405 | 支持ICP和电荷类型传感器(包含PCB482C05和422E52) |
| 可用选项 | |
| 9155D-120 | 激振器安装选项(提供木质底座安装校准激振器) |
| 9155D-160 | 9155D校准系统工具套件选项 |
| 9155D-350 | 自动标签打印(包含标签打印机) |
| 9155D-400 | 支持TEDS传感器(需要9155D-USC) |
| 9155D-901 | 9155型校准系统的环境监测选线,包括校准的外部温度、湿度和压力等仪表 |
| 更多测试能力 | |
| 9155D-680 | 可视输出传感器选项 |
| 9155D-650 | 自动4-20mA速度传感器校准 |
| 9155D-600 | 自动速度传感器校准 |
| 9155D-550 | 自动共振频率测试,高至50kHz(需要9155D-830C或9155D-831) |
| 9155D-516 | 压阻传感器的输入和输出电阻测量选项,包括软件和硬件 |
| 9155D-501 | 自动线性度检查,高至40gpk(需要9155D-830C或9155D-831) |
| 激光绝对法校准 | |
| 9155D-575 | 激光绝对法系统(包含两套双通道激光干涉仪和附件) |
技术讨论:传感器和校准的提示
TheModalShop的“动态传感器和校准小贴示”快讯为学习更多用于传感器应用和校准理论及操作提供了理想的途径。请访问www.modalshop.com/calibration/learn获取更多信息。
校准中的横向运动
ISO16063-21:2003定义了背靠背比较法的加速度计校准。在最新的版本中提到振动台的可接受横向运动特性的范围建议。右边的图片显示了机械簧片结构电动振动台与空气轴承振动台之间的差异会影响校准精度和不确定度。
动态压力校准系统
为了服务不同量程的动态压力传感器,TheModalShop提供多种系统来对应声学测量、大气中的爆炸试验、燃气轮机排气波动、内燃机测量和液压或燃料管路的测量。这些校准系统在 \mathsf{P C B}^{\otimes} 工厂中已有数以方计的实测,这些丰富的计量数据通过与9155D精密传感器校准工作台共享的数字硬件和软件平台得以充分利用。
TheModalShop将自己的软件与专业能力与 \mathsf{P C B}^{\otimes} 工厂的校准硬件相结合,从而使压力校准系统满足客户的需要。这些交钥匙系统为客户重现了压力传感器的工厂校准技术,此外还具有一站式产品技术支持以及全面的客户满意度理念。
特点
1 确保精确可溯源校准
一 系统集成了所有需要的组件
1 WindowsPC提供熟悉,直观的界面
1 通过精确和自动化的操作,快速设置测试、获取数据、保存结果并打印报告
■ 为每次测试设计通过/失败标准,每次测试结果都可从数据库中读取
| 压力传感器校准系统 | |||||
| 压力 | 最大压力 | 测量技术 | 不确定度 | 交钥匙工作站 | 模915项 |
| 低压 | 150 (1) | 动态阶跃 | ±1.5 % | K9903C | 9155D-903 |
| 中压 | 1 000 (6.9) | 动态阶跃 | ±1.5 % | K9907C | 9155D-907 |
| 高压 | 15 000 (103) | 动态脉冲 | ±4.1 % | K9913C | 9155D-913 |
| 超高压 | 80 000 (550) | 动态阶跃 | ±2.0 % | K9905D+AUTO | |
压力校准方法
动态压力传感器通常是通过改变物理输入量的幅值,而不是频率,进行校准。而构建一个能够涵盖压电式和压阻式压力传感器的动态范围的可控执行器却绝非易事。因此,人们研发出了多种动态压力校准方法。
周期输入
周期输入分为稳态输入信号和重复输入信号。总的来说,周期信号用来校准高灵敏度的声学传声器,而非周期(瞬态)方法用于校准压电式压力传感器。9350C、9919C、9917C等型号的校准系统用于校准声学传声器,在传声器的可用频率范围内的多个频率点上采用周期步进正弦信号作为输入(参见左图)。
阶跃输入
阶跃输入对被测传感器提供一个快速的压力跃升。压力跃升的建立是首先挤压一个大腔体内的气体,用静态压力表精确测量腔体内的压力。被挤压的气体释放进入一个小的腔体内,被测传感器就安装在小腔体内。测量被测传感器的输出电压的变化。由于腔体连通、气体膨胀而造成的压力下降已知是很小的,在评估测量不确定度时已经考虑了这个因素的影响。通过信号处理方法对声学谐振和长期信号衰减造成的错误进行补偿,最终合成阶跃响应(左图中的蓝色曲线)。传感器的输出用参考压力进行归一化,以计算被测传感器的灵敏度。低压(K9903C)、中压(K9907C)和超高压 (K9905D)等校准系统采用了这种方法。
脉冲输入
脉冲输入提供了压力水平的快速上升和下降。将被测传感器和参考传感器邻近安装在一个充满油液的密闭腔体内。腔体的第三个端口用来安装一个活塞。活塞安装在腔体的外部,通过它向油液施加力,建立压力脉冲。被测传感器和压电式参考传感器能够同时观察和测量到压力脉冲。记录下两个传感器产生的瞬时峰值电压输出,已知参考传感器的灵敏度,根据两个电压测量值和参考灵敏度,就可以计算被测传感器的灵敏度。高压(K9913C)校准系统使用的就是这种方法。
不论采用哪种方法,9155D软件都将测量参考传声器和被测传声器的输出,来计算灵敏度和用户指定的压力范围内的线性度。软件显示压力响应数据,供技术人员查看和检查异常。技术人员认可后,软件自动生成可订制的显示偏差百分数的校准证书,以备打印之需,并对数据进行归档。
声学传声器校准
TheModalShop的精密测量传声器校准系统设计用于简化您的校准过程。系统提供对精密电容型传声器(含1"、%"、%"、%"等尺寸)以及驻极体阵列传声器(含V2"、%"等尺寸)的校准。
PCB提供的系统遵从IEC61094-6的静电激励器法,并和插入电压法(9350C型)或者IEC61094-5的比较校准法(9919C和9917C型)相结合。
\mathsf{P C B}^{\otimes} 提供的解决方案包括便携式系统,和9155D型精密传感器校准工作站集成,以及完整的实验室系统(9350C型)。
| 9350C | 9919 | 9917 | |
| Precision Measurement Microphones | |||
| 1” | - | ||
| V2” | |||
| 14" | |||
| 6” | |||
| ArrayMicrophones | |||
| 2” | |||
| 14” | |||
技术讨论:IEC61094-5的比较法
IEC61094定义了用于校准电容传声器的比较法,我们也可以部分采用该方法来校准阵列传声器,如PCB的130系列阵列传声器。比较法中,使用了一个被测传声器和一个参考传声器。参考传声器需要在溯源链中的新近进行过高级别精密校准。使用校准设备如9919C,将两个传声器面对面布置,同时暴露于声场中。将被测传声器和参考传声器的输出电压做一简单对比。由于参考传声器的灵敏度是已知的,我们可以仅通过简单地测量两个传声器的输出电压来计算被测传声器的灵敏度,单位是mV/Pa。采用正弦激励或宽带激励,测量在多个频率点进行。
根据校准的目的,我们必须理解,和IEC61094-6的静电激励器法一样,IEC61094-5的方法指定了一种压力响应测量方法。因此,采用了响应类型为压力场的传声器作为参考传声器。要校准自由场或随机入射场的传声器,应该对压力场校准得到的结果进行适当的修正,即将压力场测量结果(压力场响应)修正为自由场或随机入射场响应。对于校准阵列和电容传声器,IEC61094-5的比较法(必要时应用修正曲线)是一种性价比高、直接的方法。
经过认证的校准服务
TheModalShop下设的校准实验室获得了IS0/IEC17025:2005和ANSI/NCSLZ540-1-1994的认证。这些都是国际认可的标准,规定了能够体现实施各种测试和校准方法的技术实力的通用要求。因此,TheModalShop是您进行记录完备的传感器校准的良好合作伙伴。
作为认证的一部分,TheModalShop提供加速度传感器的一级和次级校准,同时还提供对电容式传声器、力锤、力传感器和相关信号适调电子设备的校准服务。有关我们A2LAIS017025的认证范围和可提供的校准服务的更多信息,请访问:www.modalshop.com/scope
常见校准服务
TheModalShop与PCB携手向客户提供广泛的校准测试服务和设备。如需了解校准服务的完整列表,请点击:www.modalshop.com/calibration-services
TheModalShop的加速度计校准服务包括参考灵敏度检查(通常在100Hz频率下进行)、多频率幅值扫描和相位响应测试、提供校准证书、轻度清洁,以及在适用情况下进行TEDS的更新。以下是常见的服务代码。若您想了解更多详情,请根据自己的传感器型号通过recal@modalshop.com联系校准服务团队。
| MCS-A001 | 加速度传感器校准,单轴向的幅值 和相位响应,频率自5Hz至上限5% |
| MCS-A001T | 加速度传感器校准,三轴向的幅值 和相位响应,频率自5Hz至上限5% |
| MCS- A001-A004 | 加速度传感器校准,单轴向的低频相位和 幅值响应,频率自0.5Hz至上限5% |
| MCS-A001- A004T | 三轴加速度传感器校准,三轴向的低频 相位和幅值响应,频率自0.5Hz至上限5% |
| MCS-31 | 采用PneushockTM进行高g值单轴加速度 传感器校准,幅值最大为10000g |
| MCS-31T | 采用PneushockTM,进行高g值三轴加速度 传感器校准,幅值最大为10000g |
| MCS-A065 | 按照IS016063-11,通过激光干涉仪进行 一级校准。用户可在5Hz至20kHz的范围 内自定义最多45个频率点 |
| 手持和便携式校准 | |
| MCS-A009 | 手持校准器校准 型号394C05,394B06和394C06 |
| 9100-CAL01 | 91xx系列便携式振动校准仪校准 |
| 力锤校准服务 | |
| MCS-H005 | 力锤校准,最多可带6个锤头和 一个扩展质量块 |
| MCS-H003 | 288系列阻抗头校准 |
| 声学校准服务 | |
| MCS-1 | 130系列阵列传声器和前置放大器组合校准 |
| MCS-2 | 标准精密型电容式传声器校准 |
| MCS-9 | 精密传声器/前置放大器组合校准 |
| MCS-56 | 喇叭发生器校准 |
| 信号适调设备校准服务 | |
| MCS-E001 | 校准422E系列在线电荷转换器 及其同类型产品型号 |
| MCS-E004 | 校准480系列单通道信号适调仪 及其同类型产品型号 |
| MCS-ExXX | 多通道信号适调仪校准 有很多选项可供选择 |
PCB传感器及仪器
测量与测试传感器及仪器
-振动、声学、压力、力、应变、冲击、扭矩传感器及仪器
工业振动传感器、开关及仪表
-加速度计、振动变送器、振动开关、压力传感器及附件
PCBPIEZOTRONICS
用数字看PCB
1967年,PCBPiezotronics凭借我们的集成电路压电 (|\mathsf{C P}^{\otimes}) 技术,极大地改变了当时的传感器行业,为今后多年的传感器设计创新奠定了基础。随着2019年收购Endevco,PCB追求卓越的承诺达到了新的高度,在所服务的众多市场中,显著增强了我们满足不断变化发展的行业趋势的能力。随着我们产品组合的不断扩充,我们将继续坚定不移地致力于为您提供更可靠、更简单、更具成本效益的动态测量。2021年4月起,PCB成为安费诺集团(Amphenol,NYSE:APH)子公司。
PCB服务行业




