JJG 834-1993 动态信号分析仪检定规程.pdf

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1、ZTZYG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 834-1993 动态信号分析仪Dynamic Signal Analyzer 1993 - 07 -16发布1994 -02一01实施国家技术监督局发布JJG 834-1993 动态信号分析仪检定规程.、.、二、.、.、.、.、.、.、.、.、-、.、-、，、.。fDynamic Signal 哩30y oy 且A嘈2J QO G EJ EJ ，f，.，.，.，.，.，门，.Verification Regulation .:，.、二、.、.、.、.、-、.、.Analyzer 本检定规程经国家技术监督局于1993年07月16日批准，并自19

2、94年02月01日起施行。归口单位:中国航空工业总公司304研究所起草单位:中国航空工业总公司304研究所中国计量科学研究院本规程技术条文出起草单位负责解释本规程主要起草人:洪宝林徐殷何天祥参加起草人:杨素贞张越袁树清许庆JJG 834-1993 (中国航空工业总公司304研究所)(中国计量科学研究院)(中国航空工业总公司304研究所)(中国航空工业总公司304研究所)(中元微型仪器公司)(中国航空工业总公司304研究所)(中国计量科学研究院)J.TG 834- 1993 目录概述(1 ) 一技术要求(1 ) 一检定项目及检定用仪器(3 ) 四检定方法(3 ) 五检定结果处理和检定周期(10)

3、 附录1检定证书背面格式(11) 附录2检定结果通知书背面格式(12)附录3检定结果记录格式(J 3) 附录4几种典型的窗函数(17)附录5正弦波概率密度、分布曲线(19).J.JG 834-1993 动态信号分析仪检定规程本规程适用于新制造、使用中和修理后，频率范围在100kHz以下，用于振动、冲击、压力等力学量测盐的动态信号分析仪的检定。一概述动态信号分析仪(以下简称分析仪)是由硬件和分析软件构成的，能从表示物理茧的电信号中分析其特性参数的仪器分析仪有多种形式，目前使用最多的分析仪主要有数字式FFT分析仪和模拟式分析仪。数字式FFT分析仪可从时域、频域和幅值域分析被测信号，具有功能全、分析

4、速度快、测量参数多、频率分辨力和幅值精度高等特点。本规程主要用于数字式F盯分析仪，模拟式分析仪的检定也可按本规程执行。二技术要求l 分析仪的检定应在如下环境下进行:1.1 分析仪检定时的环境温度为(20士5)C，相对湿度不大于80%。1.2 分析仪应保持清洁，周围无腐蚀性介质，无强电磁场干扰和强振动、冲击源。1.3 电源电压的变化应在标称电压的i:10%泡围内。2 分析仪应有铭牌，并应标明型号、制造厂、出厂编号和日期，还应有产品合格证书和使用说明书，并给出技术指标。3 分析仪外观应元明显损伤，数字及图像显示清晰，分析功能正常。4 在分析仪工作频率范围内，频率示值及频率分辨力误差，应符合表1的规

5、定。表1频率IJ值此频率高级1级分辨力误差0.01 % 三二0.1哨，5 在分析仪工作频率范围内，其频谱幅值示值误差应符合麦2的规定)表2品生放中级顿m阳的/JI出无、气2%5% 。分析仪i)J态也国!但符合表3的规定U低级运1%低级IOt6 .J.JG 83-1-1993 表3高级中级低级动态范围二三72dB 二注60dB 注40dB 7 分析仪任意两通道之间的一致性，其幅值和相位变化应符合表4的规定。表4高级中级低级幅值IdB:!: O.I 士0.3土0.5相位I() 土1士3土5高级中级低级幅值钱性皮误差0.025% 0.05% 3% 11 窗函数的谱窗3dB带宽B、最大旁瓣峰值A和旁瓣

6、谱峰渐近衰减率/)和血it值相比，其误差应符合表8的规定。表8H A ) 以JEZ 1% 士0.5dB 上1JIVoct 2 JJG 834一-199312 分析仪测量的概率密度曲线或概率分布曲线，应与理论概率密度或概率分布曲线相一致，所选测量点的概率密度或概率分布值与理论值比较，其误差应10%。13 制造厂应给出分析仪的各项技术性能指标，如最高分析频率范围、实时带宽、抗混淆滤波器特性、频率细化分析、互功率谱、互相关、相干函数、倒频谱等。三检定项目及检定用仪器14 检定项目和检定用仪器的技术要求如表9所示。表9检定用仪器序号检定项目一名称技术条件检定环境条件千I显温度计温度误差士0.5飞、1

7、的检查交流电压表准确度优于2%失真度不大于0.03%频率及值及正弦信号发生器频率稳定性优于0.05%频率分辨力、幅值稳定性优于1%怜的2 频谱幅值、数字式频率计频率测量精度优于1x 10 5 动态范围交流电压测量准确度数字电压表优于().1% 自噪声信号正态幅值分布，上限3 通道一致性发生器频率不低于100kHz 数字电压者交流电压测量准确度优于0.1% 功率谱密度、自失真度不大于0.03%相关函数幅值，正弦信号发生器频率稳定性优于0.05%4 幅值线性度、窗幅值稳定性优于1% (8h) 函数、概率密度数字式频率汁频率测量精度优于IX 10 -5 曲线或概率分布曲线数字电压表交流电压测量准确度

8、优于0.1%四检定方法15 环境条件提外观检在15.1 采用干湿温度计和交流电压表测量检定时的环境温度、湿度和电源电压。其结果应符合本规程第l条规定。15.2 观察分析仪外观和显示图像，检查技术文件等。其结果应符合本规程第2，3条规定。3 JJG 834-993 16 频率示值和频率分辨力误差的检定在分析仪分析频率范围内，选取高、中、低三个分析频段。在每个频段内再选取两个频率fl和12，使I1= rJ l6.j , 12 =26.1， (rJ2注lOn，)o6.为所选频段的频率分辨力，n l n2为所选的谱线数(正整数)。测量框图如图A所示。数字电压表正弦信号发生馨数字频率计动态信号分析仪(

9、A ) 自噪声信号发生器数字电压表动态信号分析仪) nu ( 检定测量框图16.1 粗调正弦信号发生器的频率，使数字频率计示值约为力，调节正弦信号发生器的输出电压，使幅值不低于100mV。16.2 采用矩形窗函数，置分析仪为所选的分析频段，调节分析仪的输入增益控制，使幅值谱显示值约为满度值的90%。16.3 微调信号发生器的频率，使分析仪幅值示值最大。连续读取5次频率计示值，计算其平均值ff)l在频率fl处的频率示值误差按(1 )式计算。fl一/r一气丁一一x100% J , 1m 、.，且，、16.4调节正弦信号发生器的输出频率，使数字频率计示值为力，投16.1，16.2 , 16.3的方法

10、测量，按(2)式计算频率示值误差h - Im f 二一-一一一x100% J TJ2 (2) 16.5 按(3)式计算频率分辨力误差，6.1 -6.f据c; I二一一x100% J 6.Ix (3) 式中:( lm - /1)1 rl2 - 1I 1 4 JJG 834-1993 16.6 对所选的另外两个分析频段，按16.1-16.5的方法测量并计算误差1，、1、 . fO 16.7 高、中、低三个频段所计算的酌，町、中最大者为分析仪的频率示值误差3;.:;)中最大者为频率分辨力误差。其结果应符合本规程第4条规定。17 频谱幅值误差的检定17.1 频谱幅值误差检定的测量框图如图A所示。在分析

11、仪的分析频率范围内，任选一个分析频段，在此分析频段内选取5-7个频率值，使其等于该频段频率分辨力的整数倍。17.2 设置分析仪为线性幅值谱。任选两个分析仪输入范围，在每个输入范围内，调节正弦信号发生器频率，使频率汁显示值为fo调节正弦信号发生器的输出电压，使其约为所选输入幅值范围的90%。每次测量同时读取数字电压表和分析仪显示值5f欠，平均值分别为Vd和飞，按(4)式计算幅值误差。V - v., E八二x100% Yd (4) 17.3 按17.1和17.2方法测量其它频率处的幅值，按(4)式计算幅值误差取最大者作为分析仪幅值误差，其结果应符合本规程第5条规定。18 动态范围的检定18.1 在

12、分析仪的分析频率范围内，选取高、中、低三个分析频段，在每个分析频段内选取一个频率值，使/约为该频段上限频率值的1/4-1/3，并等于该频段频率分辨力的整数倍。设置分析仪所选的频率范围，采用对数幅值谱，分别选取100mV和最小输入范围挡。调节正弦信号发生器，使频率计显示频率为，幅值为所选输入范围的最大值。分析仪取10次平均，读取显示值。后，移动水平游标，量取本底噪声的最大值Dllo动态范围按(5)式计算。D二D/I- D (5) 18.2 按18.1的方法测量其他频率处的动态范围，取3次测量动态范围的平均值作为分析仪的功态也围，同时要注明100mV挡和最小输人范围的数值。其结果应符合卒规程第6条

13、规定u的通道一致性的检定分析仪任意两个通道的一致性检定测量杠图如图H所示。设置分析仪为最高分析频率范围，各通道取自动输入范围，测量功能选频响的数、对数幅值和相位调节白噪声信号发生器，使其输出频率上限大f分析仪最高分析频率的信号，其总均方根值约为1V分析仪平均128次以后，移功游标.读取句根i吉线的显示值，记录超出卒规程第7条规定的话线数门t)tJ%以上的谱线应符合本规程第7条坝定20 功率谱密度尽值误差的检定分析仪功率谱密度水值误差的检测量椎快!如!到A所/J按18.1的方法应取频率JJG 834-1993 值，设置分析仪的测量功能为功率谱密度函数，单位v2布拉。按需要选取常用的几种窗函数(见

14、表10)，调节信号发生器输出峰值为A的正弦信号，同时读取数字电压表和分析仪的显示值5次，计算平均值A和PSD，按(6)式计算功率谱密度示值误差 A p-p铃E卢=-E100%(17) 应符合本规程第12条规定。25 其他测量功能的检验分析仪其他测量分析功能均采用功能性检定方法，仪器所示功能均能正常工作。26 检定项目的选择动态信号分析仪在设计、生产定型、出厂检验、用户验收和计量部门周期检定时，可按表12确定检定项目。表中UQ表示必须检定的项目，6表示抽样检查或视需要选择的检定项目。表12序号检豆. 豆寸，项日设计定型出厂检验周期检定用户验收检定环境条件。2 外观检舍。频率示值误差。3 频率分辨

15、力民主:。A 4 切H昔幅值后值协!);。5 动态范罔。6 通道一致性。7 功率谱密度示的说是。A 一二 x 白相关函数水的民主:。A 9 频i普幅值线性皮误差。A -一一-窗函数3dH带宽。A A -一一户-10 窗函数最大旁瓣峰值。A A 旁瓣语峰渐近举诚率。A 11 概率密度及概率分布。八卜一-一一-12 主宫功能检验。.( JJG 834-1993 五检定结果处理和检定周期27 经检定符合本规程要求的分析仪，发给检定证书;不符合本规程要求的分析仪，发给检定结果通知书，并注明不合格项目。28 分析仪的检定周期一般为3年，可根据具体情况适当缩短检定周期。10 附录1.JJG 834-199

16、3 检定证书背面格式检定结果1. 外观检查2. 频率示值误差频率分辨力误差3. 频谱幅值示值误差4. 动态范围5. 通道一致性:幅值误差相位误差6. 功率谱密度示值误差7. 自相关函数示值误差8. 频谱幅值线性度误差9. 窗函数误差:3 dB带宽最大旁瓣峰值旁瓣谱峰渐近衰减率10. 概率密度示值误差概率分布示值误差11. 其它功能检验检定环境条件:1.温度2.湿度3.电源电压% dB (100 mV) % % dB (最小范围)m度%Hz d d/oct % % :mV 11 1 J.JG 834-1993 附录2检定结果通知书背面格式不合格项目tiq句3特此通知备注:12 .JJC 834-

17、 1993 附录3检定结果记录格式送检单位温度It:检定环境条件湿度1%也ibj(电压IV型号机号一频率示值和频率分辨力的检定H ,= Hz B2= Hz ft3 = Hz b.I= Hz b.f= Hz b.I = Hz 11 ,- n2 = 11 , = 11 2= 11 , = 112 = A二值1Hz检定的1Hz/民值误足1%b.f民差1%频i曾幅值示值误差417克13Hz , 1Hz _h / Hz I .I/H z I/Hz Is/ Hz 们，1Hzh/Hz 爪的Vt(.): ( V 心I(i K: I (11) 13 JJG H34-1993 动态范围输入范围100 mV 频率1

18、HzDl/l /dB , D/dB 动态范围IdB最小输入范围mV 频率1HzDl/l /dB D/dB 动态范围IdB四通道一致性不符合表4要求的频率点项目幅值项目相位序号1 2 3 4 5 6 7 8 序号2 3 4 5 6 7 8 (1kHz 1kHz .6. A /dB .6.口五功率谱密度窗闲散:k = j1 = Hz Hz h二Hz /式fl(I V2 Hz - I 理论值IV2.HzI 一一/J( 误是/%14 J.JG 834- 1993 六自相关函数/1 = Hz (2 =- Hz h = Hz 示值A检定值v)川日示值误是/%七频谱幅值线性度频率:f = kHz 输入范围V

19、= V 序号示值/V检定值/V序号示值/V检定值/V6 2 7 3 8 4 9 5 LO 线性度/%八窗函数1 3 dB带宽B的检定窗函数中心频率/0=Hz Hz Hz 示值A八/dB理论值/dl:3误差/dB2 最大旁瓣峰值八的检定Hz 囱雨数/11 = dB -i- A du 二一二一一卜一一一一一-一-一一/r.;一Jt.八/d一H一-一-一一一-卜白一-一-一-一一一-理-一论值/cll3一一一一一一一一一一说J主/d l:3 15 JJG 834- 1993 3 旁瓣谱峰渐近衰减率D的检定7 3 4 log2 (b.I) A 测量值D理论值误差L. 九概率密度及概率分布函数1 概率密

20、度函数P _, P - 0. 5 Pn PO.5 P , 示值理论值误差2 概率分布函数P _, P -0.5 Po PO.5 P , 示值理论值误差16 附录41 矩形窗:2 海宁窗:式中:3 汉明窗式中:.J.JG 834-1993 几种典型的窗函数几)=ef1dfj咐)。图1矩形窗= O.5U()+。叶(与)+ u(+专)(川in() 咐),) W()二O川()+0叫一节)+ 0叫+专)17 18 .J.JG 834-1993 () =乒i怦)叫;)dB 因2悔宁窗dl3 因3r.义明窗(J 1) .JJ G 83- 1993 附录5正弦波概率密度、分布曲线正弦波概率密度曲线2. 5 .

21、, 1.5 -) 生7 - 1.5 2 2.5 |刽4J丘炫j皮概率密度曲线2 正弦波概率分布曲线一0.50.2 f 0 0.5 OA 。.6O.X 国5止也波慨率分.(p曲线1) 中华人民共和国困家计量检寇规程动态信号分析仪JJG 834- 1993 国家技术监督局颁布唔巾国计量出版社出版北京和平句:两衔Ifl2号邮政编码100013 电话(010)64275360北京市边鑫印刷厂印刷斯华I店b;G&;n所:&:H版权所有不得翻印提880 mm X 1230 mm 16 Jf水印张1.5字数27.宁1993年11月第1版2001年11月第2次印刷印数200J - 3 000 统一的珍155026- 1467 定价:17.00元