[发明专利]三维光电振动测量仪电路计量校准方法及其校准装置

权利要求书

1.一种三维光电振动测量仪电路计量校准方法，其特点在于：采用电信号激励代替实际物理量激励对三维光电振动测量仪进行计量校准，即在三维光电振动测量仪对应的信号采集、处理电路的输入端直接接入FM信号激励代替物理量激励,该方法具体包括以下两个步骤：

步骤1：用双通道信号源对三维光电振动测量仪电路的相移进行计量校准；

步骤2：用标准的方波信号对三维光电振动测量仪电路的上升时间计量校准；

其中，所述步骤1具体为：

使用正弦调制的FM信号作为校准激励，载波频率为三维光电振动测量仪内布拉格盒产生的已知偏移频率f_B，调制信号频率为在实际振动频率测量区间[f_L,f_H]内选取的任一振动频率点f_i，根据校准的速度量值选择调制频率偏移Δf_i，通过调制得到一个包含振动信息的FM信号，将该FM信号接入被校激光测振仪的信号采集、处理模块，经其解调处理输出正弦响应信号S1，该信号接入第一信号采集模块通道；在信号源输出FM信号的同时，信号源另一路输出对应振动频率点f_i的正弦波电信号至第二信号采集模块通道，通过比较两通道的电信号相位，得到三维光电振动测量仪电路的相移；

其中，所述步骤2具体为：

使用方波调制的FM信号作为校准激励，其载波频率为被校激光测振仪内布拉格盒对应的信号频率，调制频率范围为振动频率测量区间[f_L,f_H]；在振动频率测量区间[f_L,f_H]内选取振动频率点fi设置为调制信号频率，所述调制信号源频率应足够低，以使得阶跃过渡过程可以在下一个阶跃跳变前结束；调制信号幅度选取调频信号源调制输入范围内的适当值；设置调频信号源的载波频率为fc，根据选择的速度量的对应值设定调制频率偏移Δfi；用该调频信号激励被校激光测振仪的电路，其模拟速度输出为方波；将被校电路输出的方波速度信号与调频信号同时接到数据采集模块进行同步采集，并进行计算获得其上升时间特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用相位固定的FM信号和正弦信号，FM信号输入给三维光电振动测量仪的电路，经电路解调后的信号输入到第一信号采集模块通道，正弦信号直接到第二信号采集模块通道，通过比较两通道测量信号的相位差，可得到三维光电振动测量仪电路的相移参数。

3.一种三维光电振动测量仪电路计量校准装置，其特征在于：包括FM信号源、数据采集模块及分析软件；

所述FM信号源包括FM信号模块和标准正弦发生模块，其负责实现FM信号和正弦信号的产生，且两路相位差固定；

所述信号采集模块主要负责对标准信号以及三维光电振动测量仪信号采集、处理电路输出的信号进行采集，通过后续的处理、分析得到被校三维光电振动测量仪各关键参数的测量结果；

所述校准软件包括量程、线性度、灵敏度、上升时间、相移、总谐波失真的关键参数校准模块，为基于LabVIEW软件进行开发，分别对用户登录模块和关键参数校准各个子模块进行编程，然后将各子模块集成到一个主程序中，最终完成三维光电振动测量仪关键参数校准。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：FM信号源中一路为标准正弦发生模块，输出频率范围0.1Hz-300kHz的方波信号或正弦信号；另一路为标准正弦信号经过频率调制后产生的FM信号，载波频率为40MHz，最大频偏为31.6MHz；为满足两路信号同步需求，将标准信号数据及调制后的数据通过I/O口同时输出给FlexRIO基带收发器适配器模块的两路DAC输出端，完成调制信号的输出；为了补偿第二个DDS的延时带来的相位差别，使用寄存器对标准信号输出通路进行延时，使得两路信号输出时同步精度小于一个时钟周期，即DAC更新周期。