[发明专利]低频信号模拟方法、系统及环境振动检测仪校准装置

说明书

本发明公开了一种低频信号模拟方法，包括步骤1，将中频信号带入模拟模型，模拟低频信号；步骤2，计算低频信号与预设的目标低频信号之间的误差；步骤3，响应于误差小于等于阈值，则该低频信号为校准所需信号；响应于误差大于阈值，基于误差和中频信号，采用滤波型学习律计算新的中频信号，转至步骤1。同时公开了相应的系统和环境振动检测仪校准装置。本发明通过中频信号模拟校准所需的低频信号，从而实现了环境振动检测仪传感器的校准。

技术领域

本发明涉及一种低频信号模拟方法、系统及环境振动检测仪校准装置，属于传感器标定领域。

背景技术

环境振动检测一般采用环境振动检测仪，为了保证振动量值的传递、测量结果的可靠，一般应在使用前进行检定，主要是对其振动传感器(包含加速度传感器、速度传感器或位移传感器)进行检定。根据现有的检定规程，环境振动检测仪的检定原理如图1所示，将振动传感器和标准加速计安装在振动台台面上，输入信号振动台产生正弦振动，调节信号幅度，使标准加速计输出指示1m/s²，被检环境振动检测仪加速度示值为120dB士1dB，检定结果应符合：在参考频率16Hz处，整机灵敏度的校准不确定度应优于0.35dB(4％)。

由于现有的环境振动检测仪为低频振动测量仪器，振动传感器测量频率范围较低，而目前计量院的振动校准台频率下限只到20Hz(无法达到振动传感器的低频标准)，无法基于上述原理进行检定。

发明内容

本发明提供了一种低频信号模拟方法、系统及环境振动检测仪校准装置，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

低频信号模拟方法，包括，

步骤1，将中频信号带入模拟模型，模拟低频信号；

步骤2，计算低频信号与预设的目标低频信号之间的误差；

步骤3，响应于误差小于等于阈值，则该低频信号为校准所需信号；

响应于误差大于阈值，基于误差和中频信号，采用滤波型学习律计算新的中频信号，转至步骤1。

模拟模型公式为，

W＝Z(f)Δf

其中，Z(n)为低频振动谱密度量级值，Z(n₀)为中频信号参考频率下得到的振动加速度级值，n₀为中频信号参考频率下限，n为低频信号采样频率，n₁，n₂分别为低频信号采样频率的下限和上限，a为振动周期，Z(f)为时间频率振动谱密度，f为时间频率，为小区间长度，f₂＝an₂为时间频率上限，f₁＝an₁为时间频率下限，M为区间(f₁,f₂)分成等长小区间数量，W为区间上振动量级值。

滤波型学习律公式为，

X_i(k+1)＝TX_i(k)+(I-T)δ_i(k)

其中，X_i(k+1)为新的中频信号，X_i(k)为旧的中频信号，I为单位矩阵，T为频域系数矩阵，r₁，r₂分别为输入通道和输出通道对应的滤波器系数，δ_i(k)为误差。。

低频信号模拟系统，包括，

模拟模块：将中频信号带入模拟模型，模拟低频信号；