在工程振动测试领域中，测试的手段和方法多种多样。但无论如何变化，振动传感器都是测试系统中不可或缺的关键一环。作为测试系统的最前端，振动传感器承担着接收机械量并转换为相应电信号的作用，因此有时它也被称为换能器、拾振器等。
我们都知道，常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器、位移传感器等。传感器的出厂指标中，都会标明传感器的灵敏度、幅值线性度、频响、横向灵敏度等参数。这些参数对测量数据的精度和可靠性会产生直接的影响，所以传感器出厂前都会根据国家计量检定规程对传感器的指标进行检定。由于一般传感器的精度会随着使用的时间和温度变化而变化，时间久了，就会有一定的零点漂移，所以在使用过程中，每隔一段时间，我们需要再次对传感器的指标进行检定。
本文将对VENZO 8210传感器校准系统进行简单的介绍，以此为契机，让大家对传感器检定有一个比较直观的了解，并在日常工作中能更加熟练地使用它。
PART 1 振动传感器检定方法
振动传感器的检定方法一般有绝对法和比较法。
√ 绝对法（一次检定）
绝对法常用于参考加速度传感器（如标准加速度传感器）的检定。激光绝对测量方法包括条纹计数法、贝赛尔函数法和正弦逼近法等。条纹计数法适用于频率范围1--2kHz的加速度传感器参考灵敏度幅值检定；贝赛尔函数法适用于频率范围800--50kHz的加速度传感器参考灵敏度幅值检定；正弦逼近法适用于频率范围0.4--10kHz的加速度传感器参考灵敏度幅值和相移的检定。
检定过程中，用激光测量振动的绝对位移振幅D，通过公式 a＝ D (2πf)2 ，计算得到振动加速度幅值，再测量输出的电压或电荷，计算得到灵敏度幅值。
√ 比较法（二次检定）
比较法是目前世界上振动传感器用得最多的一种检定方法。
其工作原理为：用一个经绝对法检定过的标准加速度传感器与被检的传感器背靠背刚性连接好后，再刚性安装到标准振动台台面上，使两只传感器接收相同的振动加速度。
比较法最重要的一点就是标准传感器和被检传感器所接收到的振动幅值是完全相同的。而背靠背比较法就是一种最可靠的方法。
PART 2 传感器校准系统的组成与原理
VENZO 8210传感器校准系统基于VENZO 820振动控制器，并配备有标准振动台及功率放大器、标准传感器与PC电脑，是一整套完善的传感器校准系统。
本系统采用振动比较法进行传感器校准/检定，满足ISO 16063-21的要求。如上图所示，将标准传感器与被检传感器背靠背刚性连接好，然后将他们刚性安装在标准振动台台面中央，标准传感器在被检传感器的下方。这样两只传感器所接收的振动加速度号信号可以看成为相同的。
电压除以灵敏度为加速度，所以可得 到以下的等式。而被检和标准传感器的电压以及标准传感器的灵敏度都是已知，所以被检传感器的灵敏度可以得出。
基于检定的灵敏度数据，通过比较和计算获得被检传感器幅值线性度、频响曲线和其它参数，并自动生成测试报告。
PART 3 传感器校准系统的应用
VENZO 8210传感器校准系统包含加速度传感器校准、速度传感器校准、位移传感器校准、测振仪校准四大功能模块。
常见的应用场合：
☆ 适用于电压、电荷、IEPE和TEDS类型的振动传感器、测振仪的首次或周期检定/校准；
☆ 快速、准确地校准加速度传感器、速度传感器、位移传感器和测振仪的各项指标，如灵敏度、幅值线性度和频率响应等；
☆ 按JJG 233检定规程进行压电加速度计的检定/校准；
☆ 按JJG 134检定规程进行磁电式速度传感器的检定/校准；
☆ 按JJG 644检定规程进行振动位移传感器的检定/校准；
☆ 按JJG 676检定规程进行工作测振仪的检定/校准。
PART 4 VENZO 8210传感器校准系统的特点
◆ 先进的硬件设计
√ 控制器配置高速标准以太网接口，PC机无需额外安装驱动程序；
√ 先进的浮地设计和传导无风扇制冷的结构，可实现更低的系统本底噪声；
√ 频率范围覆盖0.1Hz--25600Hz（取决于选型的标准振动台、标准传感器）；
√ 低扩展不确定度（在160Hz参考频率，100m/s^2参考加速度量级下，扩展不确定度＜1%）。
◆ 强大的软件功能
√ 采用背靠背比较法校准，满足国际标准ISO 16063-21和GB/T 20485.21的要求；
√ 频率响应的校准支持幅频与相频的校准，校准方法包括正弦扫频、步进正弦、随机法等；
√ 使用“替代法”校准传感器，可以抵消大部分由振动台失真引起的不确定度分量，还能延长标准传感器寿命；
√ 传感器数据库遵从ISO 17025；
√ 可定制Word/PDF报告；
√ 典型校准时间为3--10分钟。
PART 5 背靠背替代法传感器校准
背靠背替代法传感器校准示意图如下图所示，先将工作传感器与标准传感器背靠背安装，做一次灵敏度、频率响应和幅值线性度的校准， 并将参数存储起来。下次测试时，在各项条件没有变化的情况下，可以导入参考传感器/工作传感器的测试数据，然后只将被检传感器与工作传感器进行背靠背校准即可。
背靠背替代法校准的好处是可以抵消大部分由振动台失真引起的不确定度分量，同时可以延长标准传感器的寿命。
PART 6 传感器校准过程中的注意事项
加速度传感器的校准
☆ 检定频率小于5 kHz时，可采用附加固定装置同轴安装的方式；检定频率大于5 kHz时，则应采用背靠背或振动台内装参考加速度计的安装方式；
☆ 若被检加速度传感器重量过大，超过了标准传感器所能承受的重量，则需要借助固定装置。一般不建议采用肩并肩的方式；
☆ 用螺钉安装加速度计时，应在加速度计与振动台安装表面之间均匀涂抹蜂蜡或硅脂薄膜，以增加接触刚度。
电涡流非接触式位移传感器的校准
☆ 位移传感器通常使用磁性表座进行安装，注意安装一定要牢固、稳定；
☆ 检定时所使用材料必须是实际测量时的材料；
☆ 检定所用测试件的直径须是传感器直径的4倍或以上。
工作测振仪的校准
☆ 所有电子仪器在检定前均应预热 1 5 min（除另有说明）；
☆ 对于工作时可自由放置的传感器，检定时仍应采取必要的固定措施；
☆ 对有平衡位置指示器和水平仪的传感器，应按要求进行各部位的调节，调节完毕后须将可调部位锁紧。对接触式传感器 ( 指绝对式)应对探头施加一定的预紧力，但在检定过程中仍应注意监视传感器与台面的接触状况。
其它注意事项
☆ 被检传感器和配用的适调仪应作为一个整体同时进行检定；
☆ 应尽可能减小电缆抖动和基座应变对测量结果的影响，特别是在低频段更应注意；
☆ 受标准振动台和标准传感器的限制，不能在一套装置上完成被检加速度传感器全频段的检定，可以在多套装置上检定，以覆盖所需的频率测量范围。
PART 7 VENZO 8210传感器校准系统的应用示例
☆ 某厂房测试用加速度传感器使用1年后，进行二次校准。使用VENZO 8210传感器校准系统的加速度传感器校准模块，对该传感器正进行灵敏度、频响特性等项目的校准。
☆ 某试验室采购的手持式测振仪正进行使用前的首次检定，使用VENZO 8210传感器校准系统的测振仪校准模块，对该手持式分析仪进行灵敏度、幅值线性度等项目的检定。
☆ 某计量单位对电力系统用的速度加速度一体传感器进行年检，使用VENZO 8210传感器校准系统的速度传感器校准模块，对该传感器正进行灵敏度、动态范围、频响特性等项目的检定。
