13CalibrationmethodformechatronicsinclinationsandswI本文件由河北省軍民融合標準化技術委員會（HeB/TC2本文件起草單位：中國船舶重工集團公司第七一八1機電設備傾斜和搖擺試驗臺校準方法本文件適用于機電設備傾斜和搖擺試驗臺（六自由度及以下運動平臺，以下均簡稱試驗臺）的下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用包括縱傾、橫傾兩種形式。縱傾時船舶中縱剖面垂直于水平面，中橫剖面與鉛錘面成一縱傾角時的浮態。橫傾時船舶中橫剖面垂直于水平面，中縱剖面與鉛錘4校準條件a)溫度：5℃~35℃;b)濕度：≤80%RH；c)實驗室環境應無強振動和沖擊源，無強電磁場。工和電子產品的傾斜搖擺環境，以確定產品經受規定嚴酷等級傾斜和搖擺的能力和結構完好性。試2圖1機電設備傾斜搖擺試驗臺(六自由度)圖2機電設備傾斜搖擺試驗臺(六自由度)傾斜和搖擺方向b)分辨率：0.1°。b)分辨率：0.1°;3c)加速度測量范圍：±1g。7校準項目和校準方法7.1外觀及工作正常性檢查試驗臺外觀應完好，開機正常，銘牌應標注名稱、型號規格、生產廠家、出廠日期及出廠編號7.2零點穩定性試驗臺在規定時間內其零值隨時間變化的程度。將試驗臺中立于水平位置，設定試驗臺歸零(試驗臺傾斜及搖擺所有狀態的零點),按圖3所示連接設備，設定試驗臺輸出測量的采樣間隔時間和記錄時間，記錄試驗臺在測試時間內的輸出。一般情況下，數據記錄時間為1h以上，使得測試的性能特性達到要求的置信度。進行10次平均計算，根據公式(1)計算零點穩定性Bs。式中：Bs——零點穩定性；x——試驗臺i次輸出的平均值。2---傳感器。圖3校準系統示意7.3零點重復性試驗臺在同樣條件下及規定時間間隔內，重復測量零值偏差的一致程度。按7.2操作方法，圖3所示連接設備，設定試驗臺輸出測量的采樣間隔時間和記錄時間，記錄試驗臺在測試時間內的輸出。將試驗臺及主要設備全部關機，在同樣條件下及規定時間間隔內重復i次 (i≥9)。將各組數據取均值A,根據公式(2)計算零點重復性Br。4 (2)式中：Br——零點重復性；A——試驗臺i次輸出的平均值。7.4傾斜角度范圍、示值誤差試驗臺傾斜角度最小值到最大值的范圍，包括橫傾角度和縱傾角度范圍。試驗臺傾斜角度示值與實際測量傾斜角度的偏差，包括橫傾角度和縱傾角度示值誤差。按7.2操作方法，圖3所示連接設備，選取包含上下限的至少3個測量點。分別記錄傾斜角度測量值和試驗臺的傾斜角度示值，測量值的最小值到最大值的范圍，即為傾斜角度范圍，根據公式(3)計算傾斜角度示值誤差δi。式中：i——測量次數；θsi——第i個測量點的試驗臺傾斜度示值；θMi——第i個測量點的試驗臺傾斜角度測量值；δi——第個測量點的試驗臺傾斜角度示值誤差。7.5搖擺角度范圍、示值誤差試驗臺搖擺角度最小值到最大值的范圍，包括橫搖角度、縱搖角度和首搖角度范圍。試驗臺搖擺角度示值與實際測量搖擺角度的偏差，包括橫搖角度、縱搖角度和首搖角度示值誤按7.2操作方法，圖3所示連接設備，選取包含上下限的至少3個測量點。分別記錄搖擺角度測量值和試驗臺的搖擺角度示值，測量值的最小值到最大值的范圍，即為搖擺角度范圍，根據公式(4)計算搖擺角度示值誤差δφi。式中：i——測量次數；中si——第個測量點的試驗臺搖擺角度示值；中m——第i個測量點的試驗臺搖擺角度測量值；δφi——第i個測量點的試驗臺搖擺角度示值誤差。7.6搖擺加速度范圍、示值誤差試驗臺搖擺加速度最小值到最大值的范圍，包括橫蕩加速度、縱蕩加速度和垂蕩加速度的范圍。試驗臺搖擺加速度示值與實際測量搖擺加速度的偏差，包括橫蕩加速度、縱蕩加速度和垂蕩加速度示值誤差。5按7.2操作方法，圖3所示連接設備，選取包含上下限的至少3個測量點。分別記錄搖擺加速度測量值和試驗臺的搖擺加速度示值，測量值的最小值到最大值的范圍，即為搖擺加速度范圍，根據公式(5)計算搖擺加速度示值誤差δai。i——測量次數；asi——第i個測量點的試驗臺搖擺加速度示值；aMi——第i個測量點的試驗臺搖擺加速度測量值；δai——第i個測量點的試驗臺搖擺加速度示值誤差。7.7搖擺周期示值誤差試驗臺搖擺周期的最小值到最大值的測試范圍，包括橫搖、縱搖、首搖、縱蕩、橫蕩和垂蕩6種工況。試驗臺搖擺周期示值與實際測量搖擺周期的偏差即為周期示值誤差，包括橫搖、縱搖、首搖、縱蕩、橫蕩和垂蕩6種工況。按7.2操作方法，圖3所示連接設備，選取3組搖擺的角度、加速度和周期。操作試驗臺按照設定值搖擺，通過讀取動態傾角傳感器、微慣導傳感器的輸出，通過動態信號分析儀，讀取搖擺周期，分別記錄搖擺周期測量值和試驗臺的搖擺周期示值，根據公式(6)計算搖擺周期示值誤差δti。式中：i——測量次數；tsi——第i個測量點試驗臺搖擺周期顯示值；tMi——第i個測量點試驗臺搖擺周期測量值；δti——第i個測量點試驗臺搖擺周期示值誤差。7.8搖擺波形失真度試驗臺搖擺波形失真度，包括橫搖、縱搖、首搖、縱蕩、橫蕩和垂蕩6種工況的波形失真度，波形失真度一般取5次諧波。按7.2操作方法，圖3所示連接設備，選取搖擺的角度、加速度和周期。通過動態信號分析儀對傳感器的輸出波形的諧波失真度進行測量。波形失真度至少取5次諧波，根據公式(7)計算波形失真式中：φ1——被測信號的基波幅值；Φ2,中3,…,中n——被測信號的2,3,…,n次諧波的幅值；7.9試驗臺橫向運動比試驗臺在各搖擺狀態下，垂直于主運動方向的兩相互垂直方向最大幅值的矢量和與主運動方向幅值之比。按7.2操作方法，圖3所示連接設備。選取搖擺的角度、加速度和周期。通過同時測量并記錄橫搖、縱搖輸出量；垂蕩、縱蕩、橫蕩輸出量；首搖輸出量。根據公式(8)計算試驗臺橫向運動比T。6校準結束后應出具校準證書。校準證書應準確、客觀地報告校準結果，校準結果以校準數據及a)標題,“校準證書”；），h)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k)對校準方法的偏離的說明；9復校時間間隔建議試驗臺復校時間間隔一般不超過12個月7A.1測量不確定度來源使用動態傾角傳感器測量搖擺角度，測量使用直接b)動態傾角傳感器的傾角測量不準確引入的相對標準不確定度uA.2標準不確定度評定15°和30°,搖擺周期為5s，對試驗臺的搖擺角度重復測量10次，測量結果如表A.1所示。123456789標準不確定度u1a)動態傾角傳感器的傾角測量不準確引入的不確定度分量），b)動態傾角傳感器安裝引入的不確定度分量安裝誤差引入的不確定度分量u22,則u22==0.5%。動態傾角傳感器電源引起的環境噪聲對動態傾角傳感器輸出電壓測量造成的影響約為0.1%，其搖擺角度測量的不確定度為：2=