磁电式低频振动传感器原位校准改进型系统的设计与实现

针对拾振器的原位校准在高频段的灵敏度误差大的问题,构建了改进校准电路后系统模型。通过实验,得到原位校准与激光干涉法的归一化灵敏度的相对误差,发现改进电路后的相对误差小于改进电路前的相对误差。此外,在实验过程中,水平向传感器对于安装角度有较高的要求,分别改变传感器与水平面的夹角,获得了激光干涉法与原位校准法的校准结果,发现当传感器与水平面有一定夹角时,使用改进后校准的方法后,低频灵敏度与高频灵敏度的误差变大。

低频标准振动台系统的相对复合自反馈技术

地震计的校准需低频标准振动台系统产生失真度较低的正弦波,速度反馈广泛用于低频标准振动台系统的失真度降低,然而却会提升整个系统的高频共振峰。为了降低该共振峰,文中提出一种不需要传感器就可以提取振动台加速度信号的技术,并将该信号与速度反馈信号叠加从而降低了该共振峰,然后再通过加大电子阻尼的方法来改善振动台的低频特性。仿真结果表明:加速度反馈可以有效降低整个校准系统的高频共振峰,但反馈量过大会增加低频共振峰,选择合适的参数可以避免低频共振峰的产生。通过加大阻尼进一步降低了振动台的低频下限。最后通过实验验证了复合反馈的作用。为进一步改善电动式振动台的低频失真度,研究低频下限与低频失真度的关系打下一定的基础。

无源伺服反馈多输出低频振动传感器

介绍了一种无源多输出低频振动传感器,可同时测量加速度和速度。利用无源伺服反馈控制技术,传感器呈现速度摆特性,但该速度摆不是通常意义上大阻尼状态的速度摆,对摆体特性进行了详细的数学分析,仅使用一种换能方式即实现了加速度和速度两组物理量的测量,证明了速度输出是速度摆速度计,加速度输出是速度摆加速度计。对传感器特性,尤其是加速度输出特性进行了较为详细的分析。最后,对传感器进行了测试,得到该传感器的加速度输出和速度输出在0.1~100 Hz有较好的频率响应特性,可以满足低频工程振动测量的需求,且实现了一只传感器同时测量加速度和速度两种物理参量。

无源伺服技术拓展振动速度传感器量程的研究

介绍了采用无源伺服技术进行位移摆式速度计测量量程扩展的研究。首先对传统速度计的原理进行分析;其次通过介绍无源伺服技术的原理,给出了采用无源伺服技术扩展速度计位移测量量程的方法,并给出实测结果,且线性相对误差小于1%。实验证明,以无源伺服反馈的方式扩展了传感器的位移量程,实现了高层建筑和大跨度桥梁的超低频大位移的有效测量。