JJF 1352-2012 角位移传感器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF\352-2012

角位移传感器校准规范

CalibrationSpeciJicationforAngular-PositionTra皿ducers/Sensors

2012-09-18实施

2012-06-18左布

国家质量监督检验检疫总局提布

、

中华人民共衔回

国家计量技术规范

角位警佬枝难揭范

IJF1352-2012

M家质量监督徨碰撞袋"局发布

中嗣E撞撞出版栓出版发行

北京市~~区和平"萄街咿，~。∞。m

北京市西雄区三星筒北衡16'}(JOOO仿〉

IiUd.www..cn

"编室Iω，.，刷275323发行中心ι(010)51180235

a富翁E务部，(010)68523946

咿匾'事准出版悦'隆皇岛印刷厂印麟

各地a哥华书店也嗣

•

开拿880X1230]/16邸，警1.25芋'配m千字

2012年9月第-额2012年，.第一'"印刷

把号ISS02li•J-2125定价"∞元

如有印毫董事些简由本主土发行中心调换

版仪专有侵权必究

撑报电话，(010)回510107

JJF13S2-201l

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角位移传感器校准规范IJ川S2川j

CalibrationSpeciricationror

Angular、p田itionTransducers/SensorsL一一…._-呼吁J

归口单位全国儿何量仕度计量技术委员会

主要起草单位陕西省11量科学研究院

中国飞行试验研究院

害加起草单位中航工业西安飞行自动控制研究所

中航工业国营革方仪器厂

本规范委托全国几何盘任度计量技术委员会负责解释

JJF1352-2012

本规范主要起草人

刘莹(挟西省计量科学研究院)

秦宇(陕西省计量科学研究院)

果永红〈中国飞行试验研究院)

番加起草人

毛;i<中国飞行试验研究院)

刘元度(中航工业西安飞行自动控制研究所〕

韩军涛〈中航工业国营东方仪器厂)

JJF1352-2012

目录

引盲〈回〉

l范围(1)

2引用文件.............(1)

3术语且应且今(1)

3.1捆住移(1)

3.2基准电气零位(1)

3.3零位电压(1)

4慨迪(1)

5计量将性(1)

5.1旦敏匪(1)

5.2辑性匮门)

5.3回程民盖(1)

5.4重复性(2)

5.5纹波电Æ...................................................(2)

5.6零位也压•(2)

5.7相位移(2)

6校准条件................(2)

6.1环境条件(2)

6.2伎准用的主要设备...(2)

7梭准项目和饺准方法(3)

7.1撞来与提线(3)

7.2基准咆气零位(3)

7.3梭准点的确)È.....................令...(3)

7.4散据来集句...(3)

7.5虽敏度且截匣令..............(3)

7.6线性匪号(4)

7.7国程由草(5)

7.8重直性(5)

7.,纹踵电压(5)

7.10零也<1!压(5)

7.11栩位移.........(5)

B校准结果表达.(5)

9草校时间间隔句号•••(6)

I

JJF1352-2012

附录A主流量动壶臣梯式角位移传感器角值误量的枝准(7)

附录BJ<流盖动Jl'ÆII式1年1位移传感器线性匮测量结果的不确定匪评定(8)

附录C校准证书内容(12)

E

JJF1352-2012

号|

本姐植以JJF1071-2010(国家校准现在编写剧卿川、GB/T18459-2001(传感吉普

主要静态性酷指标计算方法》为主要编写依据.

本规施是首次盎布.

囚

JJF1352-2012

角位移传感器校准规范

1蓝图

本规范适用于电1曹武角位移传感器、草动变压器式角位移传感器〈直流输入型主

流输入型〉、电阻式ifl位移传感2雷电容式角也移传盛稽静在性睦指标的役准.

2引用文件

本规范引用了下列文件

GBfT18459-2001传感器主要静恶性能指标计算方法

JBfT9256-1凹9电略性移传感器

1BfT9257-1凹9主流草动璧压器式由移w感悟

18fT9258-1999直流草动置压器式由移传感稽

凡是注目朔的引用文件，但在日期的版本适用于本规植凡是不在日期的引用主

件，其最新菌本〈包括所有的修改单〉适用于本理范.

3术语且E义

3.1栩位移phaseshift

在线性工作班固内的簸大行程处，角也移传感器捎输出也E基放与输入电E基瞌夜

时间上的相佳盖.

3.2基准电气零值electrìcalnul1

角由移传感器输出电压满足相应的电压方程式，方程式中电气角g为零时的转子位

置即为基准电气零位.角位移传感器在班位置的输出电压为最小值.

3.3零位也ff.nul1volllase

角也移传感器的转子在基准电气零佳时的输出电压，是输出电压的段小值.

4辙蛊

资1世移传感器是种能感置角也移量并转镰血可用输出信号的测量仪器.I去其工作

原理可分为电阻式角也移传盛揭.电容式角移传感器也睡式角位移传肆器、草动变压

器式角位移传感器〈直配输入型.主流输入型〉等.各种直1世移传感器的原理且围1.

5计量将位

5.11./.!.敏庄

5.2辑性匮

5.3回程在盖

1

JJF1352-2012

动翻晨'巨

..网

'"龟，式，回位移份..

"，电阻式'也修饰…

~.翩匾

"】锺局变压a或角也3传.，蹄

(3'电.式.但移仰.墨

m1角位移传罐罐工作原理因

5.•置直住

5.5纹植电压

5.6零也电压

5.7相位移

6饺准条件

6.1环统条件

1I!Jt,(20土5)'C，由匮墅化不大于2'C/h;

温度.相对湿度45%-75%j

核准时应避免外界磁场且饥饿据动-

6.2佼准用的主要设备

梭准用的主皇摆设备且技术要求且表1.

'但l主要..准谧备及徨术要求

序号设备名称技术要求

l

分皮革置

示值误整"，'

2数字电压襄

MPE，目:v士0.004Yo-土口.1Y"ACV士。.03.%-土O.lYo

3

纹监电压";;;0.5%

稳定萃il电源

4励磁电源

细-*1kH1-6kH1正弦眩，世'"失真度，.;;;zy,

5捆住it量，i、分lJ!伯O.1"

'"由于仅嚣的准确皮、撞作方峰和植技准角位事停感嚣计量特性丰田p枝准结果的不确定

度舍不同p可根据蕾要选择.

2

一年

Jn'IJS2-2012

7枝准项目相撞准方法

7.1装央与擅线

将被饺准的角由移传感器的转轴通过专用的直接轴固定在分匮装置的回转轴上，并

使角位移传植嚣的转轴与分E装置的回转轴同输.置装偏心不大于0，02mm，同时在

角位移传感嚣外壳上夹上固定夹具，使且不得与角值移传感稽的转轴一起转动.

角也移传感糯与核准用汁量标准器的接线示例且图2.

.芋电E囊

角但事件噩噩

图2锥线示倒回

7.2基准电气零也

角位移传感稽接通电源预热后，旋转分E装置找出角位移传感器的基准也气零也.

对于J}\向角位移传感器，在传感器测量植围内旋转分庄装置，自取盘字电压袭上角

位移传感嚣的输出电压值，我也最'1、输出也压值从不变到突变的点，即为基准也气

零佳.

时于双向角位移传感器.在传感器测量范围内旋转分匮装置，睦取数字电压袭上角

也移传感器的输出电压陋，J段小输出电压值点即为基准电气零位.

7.3校推点的确定

在传感器金量程范固内，根据期望线性腥的值不同，世定不同的测量点盘".线性

庄>0.1坷的角也移传感器，应在全量程范田〈按量程均分〉不少于11个圭俭点，线锥

lt~O.1%的角位移传感器，且在测量植图〈按量程均分〉不少于21个圭俭点.

测量正行程和反行程往远一次为一个循环，根据期盟线性匪的恒不同，注定不同的

插环数m.线位匮二注O.1目的角也移传感器应连续进行3个循环的测量，线性皮<0.1%

的角位移传感器至少连续进行4个循环的测量.

7.,数据采集

以基准电气零值为佼准起始点，依次憧取各佼准点的输出电压值y和角度装置给

出的角位移iliR.

角位移传感器在整个测量范围内有n个校准点，并进行m/X循环仪准.

所记录数据记为Y1v'Rl';'Y~'Ro.，其中l为正向，0为E向，，为点序号.}

J

为帽环序号.

7.5虽敏匮且截距

各校准点的正、反行程示值的算术平均由分ll'1撞式《口和式(2)计算.

3

斗

志

JJIo'1352-2012

<>

l

ZlziEYω

(2)

王战ztzh

式中

Yr~一一正行程第E个校准点事J次输出值。i=1.2,η，j=1.2m,

Vrmsl

Yov且行程嚣，个核准点第J次输出值，i=l.2,n,j=l,2,,m,

Vrms,

分别由王"‘王阳(i=l，2,.的所确定的曲线，称为正行程幽线和反行程幽线.

各彼准点的正行程和反行E输出值的算术平均值为=

(3)

王'，=~(弘+Yo.)

由Eli均纵坐标R，为横坐标所确定的曲线称为角位移传感器的核准幽线.

角也移传感器的盎比直线最用Jil小二乘线性回归直线，线性方程式为

Y,=Ya+KR,(4)

式中

Y，--咀位移传盛器在第E个校准点的线性回归值，Vrms;

Y，-角位移传感嚣的戳臣，盯V'm，

K一一角也移传肆器的线性回臼呈敏Jî.Vrms/(')ι

Re--角也移传感器第z个伎准点的角位移量，('),

旦敏匮K且融iI!Y，公式如下

"L;R,y,-L;R，L;瓦

i_1._1，_土

K~(5)

"L;R:-(L;R,),

问1;_1

L;y,L;R:-L;R,L;R,y,

Y.=m;_1'_1i_1(6)

"L;R:-(L;R,)'

7.6

辑性匪

囱式(3)计算各伎准点输出值的平均值Y;，并囱式(7)计算与最小二乘线性回归

直线矶的盖值Ay，.

.ð.y,=y,-Y;(7)

传感器嚣，个!li:检点的线性匪为

t卢与Y;X100%(8)

'ß

Y阳=YM-Y

N

传感器的辑位置为

4

Jn'IJ52-201.2

且=与t旦XI∞(9)

式中2

Y.一一角位移传感摞为上限值时m组正、反行程所测得的实际输出量的平均值，

Vrms;

Y,角也移传肆器为下限值时m组正、反行程所测得的实际输出量的平均值，

Vrmsl

Y附输出信号量寝，Vrms.

在本规植中，角也移传感器的线性度来闸的是量小二乘线性匪，若被枝准的角位移

传感器标明是其他线性匪时，应采用GBjT18459-2001(传感器主要静在性盹指标计

算方法》附录A中计算线性匪的测量结果作为绿终评定结果.

7.7回程自量

计算同一校准占中正行程输出值的算术平均值与反行程输出{旺的算术平均值之噩

的1，;=I瓦-yo.l(10)

传感器的因程误差为

(11)

.:'H=同卢旦XI00%

，~

7.8直直性

计算同校准点中正行程草匠行程输出值牛a莫大值与是小fäZ量

ðy苗~1,-.-,-1(12)

传感嚣的重重性为

.:'5=啥士均1∞%(13)

式中

C极差系数.

7.9绽放电压

在10也移传感器测量范围上、下限值上测量其输出电压的纹披咆压有效值.

7.10零位也压

把#1位移传感器旋转至传感稽所标识的基准电气零位附近，顺时针、逆时针监转光

学分E头，在数字电压袋上在取所输出的经'1、电压陋，即为零位电EL

7.11相也移

把盘字相由计的输入输出蝙同时并後到10位移flj感稽的激磁瑜，使量字相佳计置

零，然后把数字相位计的输出'由後到KI值移传肆榕的输出虫捕，旋转角位移传感器到工作

范固的上阻处，出取相世盖值，再旋转角位移传感器到工作范围的下限处，读取相也呈

阳，取两个茜取值中继大值为相由移.

8校准结果毅边

经校准的角也移传感器出具後准证书.枝准证书内容且附录C.

5

JJF1352-2012

9复撞时间[司用

角位移传感器的主饺时间间隔，盟棋不跑过1年.由于直校时间间隔的长短是由仪

器的使用情况‘使用者、仪器本身质量等诸因章所诀定的.因此造彼单位可根据实际使

用情配自主决定草役时间间隔.

6

JJF1l51-2012

附景A

主流量动变压器式角位移传感器角值误量的枝准

披彼页tlP.，~流量动变压器式角佳移传感器，虽敏庄为0.1565Vrmsj(");线性匮

为士O.3S%FSI零曲也压为12mV相位移~S";误量管;张~O.土0.1"，38.5"土0.27",

1

中间点最量线住过渡.

位准量据且表A.1.

袋A.Ilt:ttl!动，.，...式，曾缸，传...徨准黯.

输出电压值jVrms

现位移值

第三测回

第-测回

第一测圄

"号R.I(")

正行程反行思正行程反行程正行程反行程

-38.5-6.030-6.031-6.031-ι030-，.四l-6.031

2-36-5.632-5.631-5.633-5.日3-5.633-5.633

3-30-4.682-4.683-4.682-4.681-4.682-4.681

4-"-3.739-3.739-3.739-3.138-3.139-3.739I

s-18-2.800-2.8∞-2.801-2.800-2.801-2.801

6-121.8M-1.863-1.864一1.864-1.8M-1.864

7-,-0.四l-0.930-0.931-0.931-0.931口.931

so0.00口0.00。0.000口.0000.00。0.0∞

,6。.935。.936。.9350.9360.9350.936

10121.8691.8691.8681.8691.8681.869

11182.8052.8062.8052.8062.8052.805

12243.7463.7473.7463.7453.7463.745

13304.6914.6904.6904.6904.6904.691

"365.6405.6115.6395.6385.6395.639

1538.56.0366.0366.0356.0346.0356.034

饺准结果z呈敏匪为0.1564Vrmsj(").线位置为O.l1XFS.回程源主为

O.OIX陀，重重位为O.006XFS.零位咆压为0.0093Vrms.栩恤尊为2.3"•

7

JJF1351-2012

附录B

主流草动变压器式角位移传感器线性庄测量结果的不确定度评定

8.1测量方法

0

被校准的直流量动壁压器式角位移传感器的测量范围为土38.5，即线位置为

O.J5Yo.根据本跑起使用分E值为f的角度标准，果用量字事用表醋取输出电压值f

0

励磁电源是信号盎生嚣，频率准确E为lXJQ-'.每隔6取一个测量点，在如也移传感

器圭量程内取

15个测量点，共测量3个测回.

且2监学幢型

根据住在传感穆校准'辱性的输出值Y.和标准器自盘托，取一个测量循环中的输出

值y.和标准器语世R.为一盟，共三组，角位移传盛嚣的参比直线果用量'1、二乘线性回

归的直线，续性为程式为

Y,=Yo+KR,(B.1)

式中

Y，-I抱住移传感括在嚣2个位准点处输出量的线性国自由，Vrmsi

Y，一一角位移传感器的戴距tVrmsi

K角位移传晤嚣的直敏庄，

R「一角也移传感稽第2个核准点的角位移量(")0

E敏/J!K且植距Y，公式如下

nL;R,y,-L;R.L;y,

K~~'-"-'~-一-旦.，,-1(B.2)

nL:R~-(L:RY

;-11_1

L;y,L;R:-L;R.L;R.y.

YEEizi(8.3)

式中

y,各校准点的正行程和反行程输出值的算术平均值，Vrms.

a式(3)计算各佼准点输出值的平均值五并囱式(7)计算与报小工乘辑位固自

直线立的盖值t::.y，•

-

-VH

t-

「俨，叶

"

~-(B.4)

专

感器第个圭幢点的线性为

4E

-Y

Z

a-%

L-

m

×-

--

-

U

(8.5)

s

y

Yh

OE

同

M

传感嚣的统位置为

(区的

ι=呜乒×叫

8

JJF1351-1011

式中

Y.一一角由移传盛器为上阻值时3且正、反行程所测得的实际输出量的平均值，

Vrms.

Y.一-IH位移传感器为下限值时3组正、反行程所测仰的实际输出量的平均值，

Vrms.

Y~一一输出信号量程，Vrms,

8.31;草和旦敏系量

u:ω=L;[iJf/iJx,]'..'(x,)(B.7)

根据制度公式l;=号马100Yo=l'C乓乒血XIOO目(8.8)

,FSLn

川1):u'(l,)=c!,..'(y,)+c~，u'(Yo)+C~..I(K)+2御自μγ.u〈Y.KKU〈K〉+4t〈R，)

C7•=1!YfS=1/12.066=0.0828/Vrms;

CII，=-K/y目=-0.1564/12.066=-0.0129(")1

Cy,=-l/YFS=-0.0828/Vrms,

cK=-RjY陌=-38.5/12.066=-3.1907'/Vrms!

仰=J些==05

•,fdlld"

取Y罚=12.066Vrms;Ri=38.5",

8.4标准不确lE!I:分量一览表

标准不确定庄分量且麦区1.

袭B.1标准不..鑫'"分量-览袋

标准不确定度分量悻准不确定应值

不确定度来源C，=司flih，Ic,1Xu(z,)

"<zJu(z,)

员敏系数K.引人的

u(K)0.00004Vrms/(")-3.1907(')Vrms。.0001

挥准不确定度分量

植距Y，引人的标准

叫Y.)。.0010Vrms-0.0828/Vrm50.0001

不确定皮分量

标准角也移引人的标

u(R.>0.0229'

准不确定度份量

-口‘自129/(')0.0003

",(R,)光学分度头可t值误荤0.0006'

'"(R,)角位移传感器安装偏40.0229'

'.压输出但引人的标

,,(y;>0.0021Vrm5

拖不确定度分量

口.0828/V