频闪仪的脉冲频率法校准

发布时间：2021-08-02 21:45

　　随着频闪仪技术的发展,目前采用转速标准装置校准频闪仪的方法已无法满足测量范围和量程的要求。文章介绍了采用脉冲频率测量法校准频闪仪的原理,即利用光电转换元件将频闪仪的可见光转换成电脉冲信号,用频率计对脉冲频率进行测量。在相同量程范围内,对分别使用频率计和转速标准装置作为主标准器测得的数据进行了分析,两种方法的校准结果具有较好一致性。对采用脉冲频率法校准频闪仪实例中的测量结果不确定度进行了评定。 

【文章来源】：工业计量. 2020,30(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

频闪仪设置高频率闪光时的脉冲波形

目前频闪仪的校准是利用转速装置复现标准转速量值,频闪仪利用频闪效应原理[1,14]对转速直接测量。频闪仪测量转速的准确度与闪光频率的准确度直接相关,因此校准时可直接测量闪光频率准确度,同时可减小利用频闪效应原理进行读数时引入的测量不确定度。利用光电转换元件,将频闪仪的闪光转换成电脉冲信号,再输入到频率计进行脉冲频率的校准,如图1所示。频闪仪闪光频率设置到需校准的频率点后,将其光源对准光电转换元件。光电转换元件通过同轴电缆将脉冲信号输入频率计进行测量。校准过程无需利用频闪效应测量转速,直接读取频率计的测量值并计算频闪仪示值误差。

以FLUKE 820型频闪仪为例对脉冲频率法校准进行说明,其说明书中给出的测量允许误差为±0.02%,量程范围30～3×105 r/min(或0.5～5 000 Hz)。光电转换元件自带BNC接口,可连接BNC线缆,也可直接连接在示波器或频率计等仪器上,当将频闪仪光源对准感光元件时,与其连接的示波器出现脉冲波形。图2为频闪仪设置256 Hz闪光频率时,由光源转换得到电脉冲信号的波形图。使用的示波器带宽为100 MHz,上升时间小于2 ns。图2中,转换后的电脉冲信号波形有较好的上升段和基线长度,有利于频率计得到稳定的频率值。本例中脉冲幅值达到282 mV,能够满足大部分频率测量仪器的触发灵敏度要求。由于脉冲幅值与频闪仪自身闪光的强弱,以及光源与感光元件的距离有关,因此为获得足够的脉冲幅值,可将光源尽量靠近感光元件,并减少外部光照的影响以提高信噪比。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3318331