激光測振儀一般基于激光干涉原理和激光多普勒原理等實現(xiàn)機械量的測量，常用的技術(shù)主要有:零差測量技術(shù)、外差測量技術(shù)、全息干涉法測量技術(shù)、散斑法測量技術(shù)等。目前，工程應(yīng)用比較廣泛的激光測振儀多采用外差測量技術(shù)，這類外差式激光測振儀主要有兩部分組成:激光干涉測量部分和信號處理部分，典型原理圖如圖1所示。根據(jù)激光多普勒原理，振動物體對激光測振儀輸出的測量光進行頻率調(diào)制，將振動信息調(diào)制到測量光的頻率上，攜帶光頻變化信息的測量光與參考光拍頻，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器變成頻率隨物體振動速度成比例變化的調(diào)頻信號，再由信號處理部分解調(diào)輸出得到激光測振儀的測量值。校驗激光測振儀主要是根據(jù)其工作原理，通過激勵源為激光測振儀提供一個可溯源的標準信號，測量激光測振儀的信號輸出，并與理論輸出或者與標準參考比較以評價激光測振儀的性能。依據(jù)國內(nèi)外校驗激光測振儀過程中所用激勵源的不同，本文將激光測振儀器校驗方法分為三種。

 

1 振動校驗法
      振動臺作為激勵源校驗激光測振儀的原理框圖如圖2所示，其儀器校驗系統(tǒng)主要包括標準激光測振儀、被校激光測振儀、標準振動臺(作為振動激勵源產(chǎn)生標準振動信號)。通過上位機控制信號源產(chǎn)生標準的振動信號驅(qū)動振動臺振動，調(diào)整反射鏡和分光棱鏡使標準激光測振儀與被校激光測振儀能夠同時測量標準振動臺上同一點的振動幅值，其中標準激光測振儀應(yīng)溯源到上一級計量標準，將被校激光測振儀與標準激光測振儀測得的振動量值進行比較分析，即可得到被校測振儀與標準測振儀之間的測量偏差。從而判斷被校激光測振儀的測量性能。振動臺作為激勵源時激光測振儀輸出的測量光應(yīng)聚焦在振動臺的中心位置處，與中心軸位置的偏離盡量小，測量光程應(yīng)盡量短。
 
      ISO16063－41《激光測振儀校驗》推薦使用該儀器校驗方法，并描述了用振動臺作為激勵源時采用正弦逼近法、頻比計數(shù)法、貝塞爾函數(shù)法等信號處理方法實現(xiàn)校驗激光測振儀的過程。JJF1219－2009《激光測振儀校驗規(guī)范》中也詳細描述了該儀器校驗方法的步驟。但該儀器校驗方法存在有以下局限:①振動臺的量程、穩(wěn)定性受機械運動限制，振動臺的振動幅度、振動頻率無法覆蓋激光測振儀的測量量程;②振動臺振動時會產(chǎn)生橫向振動;③振動臺作為激勵源校驗激光測振儀時，需通過標準加速度計來溯源，但該方法欠缺合理性。

 

2 沖擊校驗法
      沖擊法校驗激光測振儀工作原理框圖如圖3所示，其儀器校驗系統(tǒng)主要包括標準激光測振儀、被校激光測振儀、標準沖擊裝置和控制器(控制沖擊裝置)。根據(jù)被校驗激光測振儀的速度量程，控制器控制沖擊裝置輸出不同大小的沖擊信號，通過上位機采集被校激光測振儀和標準激光測振儀的測量結(jié)果，對比分析，可獲得被校激光測振儀速度量程的線性度、靈敏度等參數(shù)。沖擊校驗法彌補了校驗激光測振儀時振動臺量程范圍不足的缺陷，但其校驗頻率、量程范圍仍有所限制，并且由于沖擊裝置的重復(fù)性較差也增大了儀器校驗結(jié)果的不確定度。
 
3 調(diào)頻信號校驗法
      調(diào)頻信號校驗法是通過信號發(fā)生器模擬激光測振儀中激光干涉測量部分的信號輸出(如圖4所示波形示意圖)，實現(xiàn)對激光測振儀信號處理部分(信號采集、信號解調(diào)、信號輸出)的校驗，其儀器校驗方法框圖如圖5所示。

 

      其中調(diào)頻信號發(fā)生器的調(diào)頻范圍應(yīng)大于被校激光測振儀的頻率解調(diào)范圍。數(shù)字電壓表用于讀取激光測振儀輸出的電壓信號，通過所測量的實際值與理論值比較來校驗激光測振儀。調(diào)頻信號儀器校驗法可以覆蓋激光測振儀的測量量程，但其只能校驗激光測振儀信號處理部分的測量誤差，而無法校驗干涉測量部分，不能系統(tǒng)校驗激光測振儀。同時該儀器校驗方法存在應(yīng)用局限性，只適于校驗分體式外差式激光測振儀。
 
      綜合比較以上三種方法，振動臺、沖擊校驗法是通過機械運動方式為校驗激光測振儀提供一個溯源信號，沖擊裝置彌補了振動臺在速度量程上不能覆蓋激光測振儀的測量量程的不足，但在頻率范圍仍然受限制。這兩種可用于零差、外差等不同類型激光測振儀的校驗。但調(diào)頻信號校驗法校驗時被校激光測振儀需要預(yù)留有信號輸入接口，在一定程度上限制了該方法的應(yīng)用。

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