DE102017118765B4

DE102017118765B4 - System und Verfahren zum Kalibrieren eines Schwingungsaufnehmers

Info

Publication number: DE102017118765B4
Application number: DE102017118765.0A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Lysen
Original assignee: Prueftechnik Dieter Busch AG
Current assignee: Prueftechnik Dieter Busch AG
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2021-12-02
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: DE102017118765A1; US20190056289A1

Abstract

System zum Kalibrieren eines Testschwingungsaufnehmers (10) mit mindestens einem Schwingungsmesskanal zur Ausgabe von Schwingungsmesssignalen, mit einem Schwingungserzeuger (12), einem Referenzschwingungsaufnehmer (14), einer Befestigungsvorrichtung (16) zum starren Ankoppeln des Referenzschwingungsaufnehmers (14) an den Testschwingungsaufnehmer (10), um den Referenzschwingungsaufnehmer (14) und den Testschwingungsaufnehmer (10) gemeinsam mittels des Schwingungserzeugers (12) in Schwingungen zu versetzen, sowie einer Auswerteeinrichtung (18),wobei der Referenzschwingungsaufnehmer (14) ausgebildet ist, um zu jedem Schwingungsmesskanal des Testschwingungsaufnehmers (10) einen entsprechenden Referenzmesskanal sowie mindestens einen zusätzlichen Referenzmesskanal für einen zusätzlichen Freiheitsgrad an die Auswerteeinrichtung (18) auszugeben,wobei die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um die Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) mit Referenzsignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu verrechnen, um die Empfindlichkeit des Testschwingungsaufnehmers (10) und die Phasenlage der Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu den Schwingungsmesssignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen und um Fehlorientierungen von Messachsen des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu Messachsen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Schwingungsaufnehmers.
Typischerweise wird bei der Kalibrierung von Schwingungsaufnehmern ein Schwingungserzeuger mit einem Referenzschwingungsaufnehmer verwendet, der ein sinusförmiges mechanisches Schwingungssignal mit bekannter Amplitude und Frequenz erzeugt, wobei eine häufig gewählte Frequenz 149,2 Hz ist, da sich dann gleiche Zahlenwerte für die Amplituden der drei Schwingungsgrößen Schwingungsbeschleunigung, Schwingungsgeschwindigkeit und Schwingungsweg (in SI-Einheiten) ergeben (ein solcher Aufbau wird auch Schwingungskalibrator oder Eichtisch genannt).
Anstelle eines integrierten Referenzschwingungsaufnehmers kann der Referenzschwingungsaufnehmer auch beispielsweise in einer „Back-to-back“-Konfiguration mit dem zu kalibrierenden Testschwingungsaufnehmer verbunden werden, wobei die beiden verbundenen Schwingungsaufnehmer dann von einem Schwingungserzeuger (auch als „Shaker“ bezeichnet) in Schwingungen versetzt werden. Bei der Kalibrierung des Testschwingungsaufnehmers werden dann die Messsignale des Testschwingungsaufnehmers und des Referenzschwingungsaufnehmers verglichen, um die Empfindlichkeit und relative Phasenlage des Testschwingungsaufnehmers zu ermitteln. Ein Beispiel für einen solchen Aufbau ist in der US 8,577,641 B2 gezeigt.
In der KR 1020130030156 A ist eine Anordnung zum Kalibrieren eines sechsachsigen Schwingungssensors, der die Bewegung des Schwingungssensors entlang der drei linearen Raumachsen und Drehungen des Schwingungssensors um drei Drehachsen umfasst, gezeigt, wobei ein Schwingungserzeuger verwendet wird, der den Schwingungssensor auch in Drehschwingungen versetzen kann.
In der DE 34 17 826 A1 ist eine Anordnung zum Kalibrieren eines Schwingungsaufnehmers beschrieben, wobei die mittels eines Schwingungserzeugers erzeugten Schwingungen des Schwingungsaufnehmers mit Hilfe eines Laserinterferometers gemessen werden, um das Messsignal des Schwingungsaufnehmers zu bewerten.
Von der Firma Brüel & Kjaer ist unter der Typenbezeichnung 3629 ein System zum Kalibrieren von Schwingungsaufnehmern erhältlich, wobei der Schwingungserzeuger für eine breitbandige Schwingungsanregung ausgelegt ist und zunächst mittels eines Referenzschwingungsaufnehmers eine Referenzübertragungsfunktion bzw. ein Referenzspektrum der Schwingungsanregung aufgenommen wird und anschließend der Referenzschwingungsaufnehmer durch den Testschwingungsaufnehmer ersetzt wird, um die entsprechende Übertragungsfunktion des Testschwingungsaufnehmers zu ermitteln; dabei wird die Referenzübertragungsfunktion zur Kalibrierung des Testschwingungsaufnehmers verwendet.
In der EP 1 630 562 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen einer Dynamikmatrixempfindlichkeit eines Inertialsensors offenbart. Die Vorrichtung weist eine Bewegungserzeugungsmaschine zur Erzeugung einer mehrdimensionalen Bewegung in mindestens zwei von sechs Freiheitsgraden und eine Auslenkungsmesseinheit zur Bestimmung der mehrdimensionalen Bewegung in den mindestens zwei Freiheitsgraden auf.
BONO, Richard W.; SEILER, Eric J.: „The effect of high transverse inputs on accelerometer calibration", Cal Lab-International Journal of Metrology, 2011, 18. Jg., Nr. 1, S. 31 betrifft eine Vergleichstechnologie zur Kalibrierung von Beschleunigungsmessern.
DARULA, Radoslav, et al.: „Construction and In-House Calibration of MEMS-Based Vibration Transducers", TVBA, 2016, Nr. 3131, fasst den Entwicklungsprozess von kapazitiven Beschleunigungsmessern für mikroelektromechanische Systeme (MEMS) von der Montage bis zur Kalibrierung zusammen, die für Niederfrequenz-Vibrationstests vorgesehen sind.
LICHT, Torben; SALB0L, Sven Erik.: ISO 16063-11: „Uncertainties in Primary Vibration Calibration by Laser Interferometry-Reference Planes and Transverse Motion", Technical, 2009, S. 28, beschreibt Beispiele und Lösungen für Probleme bei der Primärkalibrierung von Schwingungssensoren durch Laserinterferometrie.
Ein Vibrationswandler-Kalibrierungssystem ist in Vibration Transducer Calibration System - Type 3629. Product Data. Brüel & Kjaer, 2003, URL: https://www.bksv.com/media/doc/bp1975.pdf, gezeigt.
YAN, Ruqiang, et al.; „Improving calibration accuracy of a Vibration sensor through a Closed loop measurement System", IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 2016, 19. Jg., Nr. 1, S. 42-46, offenbart ein geschlossenes Kalibriersystem für Vibrationssensoren.
In der DE 103 21 962 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Simulieren einer Drehrate und Verwendung von simulierten Drehraten zur initialen Kalibrierung von Drehratensensoren oder zur In-Betrieb-Nachkalibrierung von Drehratensensoren beschrieben.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Testschwingungsaufnehmers zu schaffen, welches auf einfache Weise eine genaue Kalibrierung erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 15.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung gibt der Referenzschwingungsaufnehmer zu jedem Schwingungsmesskanal des Testschwingungsaufnehmers einen entsprechenden Referenzmesskanal sowie mindestens einen zusätzlichen Referenzmesskanal für einen zusätzlichen Freiheitsgrad an die Auswerteeinrichtung aus, so dass nicht nur Empfindlichkeit und Phase der Signale des Testschwingungsaufnehmers, sondern auch Fehlorientierungen der Messachsen des Testschwingungsaufnehmers relativ zu den Messachsen des Referenzschwingungsaufnehmers bestimmt werden können. Dadurch wird eine besonders genaue Kalibrierung ermöglicht. Insbesondere können dadurch auch Biegeschwingungen erkannt werden, die sich aus Asymmetrien im Messaufbau (Verlagerungen des Massenschwerpunkts, Verlagerungen und Verkippungen der Achsen der Schwingungsaufnehmer) ergeben und die Messergebnisse verfälschen können. Auch können durch eine solche verbesserte Referenzmessung relativ kleine transportable Schwingungserzeuger verwendet werden.
Vorzugsweise weist der Testschwingungsaufnehmer drei Schwingungsmesskanäle entsprechend den drei Raumachsen auf, wobei der Referenzschwingungsaufnehmer für alle sechs Freiheitsgrade mindestens je einen Referenzmesskanal ausgibt.
Vorzugsweise gibt der Schwingungserzeuger für jede Raumrichtung der Schwingungsanregung ein Kraftsignal entsprechend der für die Schwingungsanregung in dieser Raumrichtung aufgewandten Kraft aus, woraus dann die komplexe mechanische Impedanz des Gesamtsystems bestehend aus Testschwingungsaufnehmer, Referenzschwingungsaufnehmer und Schwingungserzeuger ermittelt werden kann. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Kalibrierung erhöht werden, da anhand der komplexen mechanischen Impedanz zusätzliche Informationen über das Gesamtsystem zur Verfügung stehen und bei der Auswertung genutzt werden können.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Kalibrieren von Schwingungsaufnehmern;
2 ein schematisches Beispiel für eine ideale Anordnung zur Kalibrierung eines Schwingungsaufnehmers in einer Raumrichtung; und
3 eine Darstellung entsprechend 2, wobei jedoch eine reale Konfiguration veranschaulicht ist.

In 1 ist schematisch ein Beispiel für ein System zum Kalibrieren eines Testschwingungsaufnehmers 10 (in den Figuren auch als „DUT“ (device under test) bezeichnet) gezeigt, welches einen Schwingungserzeuger 12, einen Referenzschwingungsaufnehmer 14 sowie eine Befestigungsvorrichtung 16 zeigt, die dazu dient, den Referenzschwingungsaufnehmer 14 starr an den Testschwingungsaufnehmer 10 anzukoppeln und den Schwingungserzeuger 12 mit dem Referenzschwingungsaufnehmer 14 and dem Testschwingungsaufnehmer 10 zu verbinden, um den Referenzschwingungsaufnehmer 14 und den Testschwingungsaufnehmer 16 gemeinsam mittels des Schwingungserzeugers 12 in Schwingungen zu versetzen.
Das System umfasst ferner eine Auswerteeinrichtung 18, die einen Eingang für jeden Schwingungsmesskanal A_i(f) des Testschwingungsaufnehmers 10 sowie einen Eingang für jeden Referenzmesskanal R_i(f) des Referenzschwingungsaufnehmers 14 aufweist („f“ bezeichnet die Schwingungsfrequenz.
Vorzugsweise ist der Schwingungserzeuger 12 ausgebildet, um für jede Raumrichtung der Schwingungsanregung ein Kraftsignal F_i(f) entsprechend der für die Schwingungsanregung in dieser Raumrichtung aufgewandte Kraft an die Auswerteeinrichtung 18 abzugeben, die entsprechende Eingänge für das Kraftsignal aufweist. Typischerweise weist der Schwingungserzeuger 12 mindestens eine Spule zur elektromagnetischen Schwingungserzeugung auf, wobei sich das Kraftsignal dann aus kompensierten Spulenströmen ergibt.
Der Referenzschwingungsaufnehmer 14 weist zu jedem Schwingungsmesskanal des Testschwingungsaufnehmers 10 einen entsprechenden Referenzmesskanal sowie mindestens einen zusätzlichen Referenzmesskanal für einen zusätzlichen Freiheitsgrad auf. Der Testschwingungsaufnehmer 10 weist mindestens einen Schwingungsmesskanal, typischerweise drei Schwingungsmesskanäle, nämlich einen für jede Raumrichtung, auf. Wenn es sich bei dem Testschwingungsaufnehmer 10 um einen solchen dreiachsigen Aufnehmer handelt, weist der Referenzschwingungsaufnehmer 14 mindestens sechs Referenzmesskanäle auf, nämlich mindestens einen für jeden der sechs Freiheitsgrade eines Körpers. Bei den Referenzmesskanälen handelt es sich vorzugsweise um voneinander beabstandete translatorische Kanäle, aus denen die sechs Freiheitsgrade bestimmbar sind. Die zusätzlich zu den Messkanälen des Testschwingungsaufnehmers 10 vorhandenen Referenzmesskanäle des Referenzschwingungsaufnehmers 14 sind vor allem bei hohen Frequenzen von Bedeutung, bei welchen die beiden Schwingungsaufnehmer 10, 14 nicht mehr als starre Körper betrachtet werden können.
Durch die zuverlässige Erfassung aller Freiheitsgrade mittels des Referenzschwingungsaufnehmers 14 können insbesondere auch Biegeschwingungen des Testschwingungsaufnehmers 10 erkannt werden, welche die Messergebnisse ansonsten verfälschen. Solche Biegeschwingungen werden durch Asymmetrien in der räumlichen Messanordnung verursacht. Dies ist in den 2 und 3 schematisch veranschaulicht, wobei in 2 eine ideale Anordnung gezeigt ist, in welcher die Schwingungsanregungskraft und die daraus resultierenden Beschleunigungen des Schwingungsaufnehmers 10 und des Referenzschwingungsaufnehmers 14 parallel bzw. antiparallel zueinander sind, da einerseits die entsprechenden Achsen (im Beispiel von 2 die z-Achse) parallel zueinander und parallel zu der Richtung der Beschleunigungskraft sind und außerdem der Schwerpunkt S des Gesamtsystems aus Testschwingungsaufnehmer 10 und Referenzschwingungsaufnehmer 14 symmetrisch bezüglich der Anregungskraft liegt, so dass die Schwingungsanregungskraft am Schwerpunkt angreift.
In der Darstellung von 3 ist ein realer Aufbau in übertriebener Darstellung gezeigt, bei welchem einerseits die entsprechenden Achsen der Schwingungsaufnehmer 10 und 14 nicht parallel zueinander sind und ferner auch der Schwerpunkt S des Gesamtsystems frequenzabhängig asymmetrisch bezüglich der angreifenden Schwingungsanregungskraft (Beschleunigungskraft) sowie bezüglich der Achsen der Aufnehmer 10 und 14 liegt; ferner greift auch die Beschleunigungskraft im Beispiel von 3 nicht parallel zur entsprechenden Achse (z-Achse) der Aufnehmer 10 und 14 an. Solche Asymmetrien und Fehlorientierungen der Schwingungsaufnehmerachsen führen zu Biegeschwingungen, welche die Messergebnisse des Testschwingungsaufnehmers 10 und des Referenzschwingungsaufnehmers 14 verfälschen, so dass insbesondere die Signale der x-, y-, z-Kanäle des Referenzschwingungsaufnehmers 14 nicht direkt mit den entsprechenden Kanälen des Testschwingungsaufnehmers 10 vergleichbar sind, sofern nicht die entsprechenden Fehlorientierungen berücksichtigt werden.
In der Auswerteeinrichtung 18 werden die Messkanäle des Testschwingungsaufnehmers 10 mit den Referenzkanälen des Referenzschwingungsaufnehmers 14 so verrechnet, dass Fehlorientierungen der Messachsen des Testschwingungsaufnehmers 10 relativ zu den Messachsen des Referenzschwingungsaufnehmers 14 (d.h. Verlagerung, Verkippung und/oder Rotation der Messachsen) bestimmt werden können; ferner werden aus dem Vergleich der Messsignale des Testschwingungsaufnehmers 10 und des Referenzschwingungsaufnehmers 14 die Empfindlichkeit des Testschwingungsaufnehmers 10 und die Phasenlage des Schwingungsmesssignals des Testschwingungsaufnehmers 10 relativ zum Schwingungsmesssignal des Referenzschwingungsaufnehmers 14 bestimmt. Aus den ermittelten Fehlorientierungen der Messachsen können Querempfindlichkeiten des Testschwingungsaufnehmers 10 ermittelt werden. Die ermittelten Fehlorientierungen der Messachsen werden bei der Auswertung der Messsignale berücksichtigt, um eine möglichst fehlerhafte Kalibrierung zu vermeiden.
Mithilfe des Kraftsignals des Schwingungserzeugers 12 kann die komplexe mechanische Impedanz I_i(f) = F_i(f) / R_i(f) ermittelt werden, woraus sich insbesondere die Asymmetrie der mechanischen Impedanz des Gesamtsystems aus Testschwingungsaufnehmer 10, Referenzschwingungsaufnehmer 14 und Schwingungserzeuger 12 ergibt. Aus der ermittelten mechanischen Impedanz sowie den ermittelten Fehlorientierungen der Messachsen des Testschwingungsaufnehmers 10 kann die Unsicherheit der Messergebnisse des Testschwingungsaufnehmers 10 ermittelt werden.
Bei den Messsignalen des Testschwingungsaufnehmers 10 bzw. des Referenzschwingungsaufnehmers 14 kann es sich um die üblichen Schwingungssignale handeln, d.h. Schwingungsweg, Schwingungsgeschwindigkeit oder Schwingungsbeschleunigung.
Der Schwingungserzeuger 12 ist vorzugsweise tragbar ausgebildet und erlaubt eine breitbandige Anregung in einem Frequenzbereich vorzugsweise zwischen 1 Hz und 50 kHz.
Die Anregung soll in möglichst vielen Freiheitsgraden und mit möglichst vielen verschiedenen Frequenzen erfolgen; dabei können die üblichen Anregungsverfahren verwendet werden, z.B. Impulsanregung, von Hand, Anregung mittels Rauschen oder Anregung mittels Frequenz-Sweep. Der Schwingungserzeuger 12 wird dabei von der Auswerteeinrichtung 18 gesteuert.
Gegebenenfalls kann es aus konstruktiven Gründen vorteilhaft sein, weitere Referenzkanäle zusätzlich zu den sechs Referenzkanälen, welche den sechs Freiheitsgraden entsprechen, vorzusehen.

Claims

System zum Kalibrieren eines Testschwingungsaufnehmers (10) mit mindestens einem Schwingungsmesskanal zur Ausgabe von Schwingungsmesssignalen, mit einem Schwingungserzeuger (12), einem Referenzschwingungsaufnehmer (14), einer Befestigungsvorrichtung (16) zum starren Ankoppeln des Referenzschwingungsaufnehmers (14) an den Testschwingungsaufnehmer (10), um den Referenzschwingungsaufnehmer (14) und den Testschwingungsaufnehmer (10) gemeinsam mittels des Schwingungserzeugers (12) in Schwingungen zu versetzen, sowie einer Auswerteeinrichtung (18), wobei der Referenzschwingungsaufnehmer (14) ausgebildet ist, um zu jedem Schwingungsmesskanal des Testschwingungsaufnehmers (10) einen entsprechenden Referenzmesskanal sowie mindestens einen zusätzlichen Referenzmesskanal für einen zusätzlichen Freiheitsgrad an die Auswerteeinrichtung (18) auszugeben, wobei die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um die Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) mit Referenzsignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu verrechnen, um die Empfindlichkeit des Testschwingungsaufnehmers (10) und die Phasenlage der Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu den Schwingungsmesssignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen und um Fehlorientierungen von Messachsen des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu Messachsen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Testschwingungsaufnehmer (10) drei Schwingungsmesskanäle aufweist.
System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzschwingungsaufnehmer (14) ausgebildet ist, um für alle sechs Freiheitsgrade eines starren Körpers mindestens je einen Referenzmesskanal an die Auswerteeinrichtung (18) auszugeben.
System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Referenzmesskanälen um voneinander beabstandete translatorische Kanäle handelt, aus denen die Freiheitsgrade bestimmbar sind.
System gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzschwingungsaufnehmer (14) ausgebildet ist, um mindestens acht Referenzmesskanäle an die Auswerteeinrichtung (18) auszugeben.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (12) tragbar ausgebildet ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (12) für eine breitbandige Anregung im Frequenzbereich zwischen 1 Hz und 50 kHz ausgebildet ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (12) ausgebildet ist, um für jede Raumrichtung der Schwingungsanregung ein Kraftsignal entsprechend der für die Schwingungsanregung in dieser Raumrichtung aufgewendeten Kraft an die Auswerteeinrichtung (18) auszugeben.
System gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (12) mindestens eine Spule aufweist, wobei sich das Kraftsignal aus kompensierten Spulenströmen ergibt.
System gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um aus den Kraftsignalen und den Referenzsignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) die komplexe mechanische Impedanz des Gesamtsystems aus Testschwingungsaufnehmer (10), Referenzschwingungsaufnehmer (14) und Schwingungserzeuger (12) zu ermitteln.
System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um aus der ermittelten mechanischen Impedanz die Asymmetrie der mechanischen Impedanz zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um die Unsicherheit der Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) und die Fehlorientierungen der Messachsen des Testschwingungsaufnehmers (10) getrennt zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (18) ausgebildet ist, um die ermittelte Unsicherheit der Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) und die ermittelten Fehlorientierungen der Messachsen des Testschwingungsaufnehmers (10) im Testschwingungsaufnehmer (10) abzuspeichern.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Schwingungsmesssignalen des Testschwingungsaufnehmers (10) und den Referenzsignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) um einen Schwingungsweg, eine Schwingungsgeschwindigkeit oder um eine Schwingungsbeschleunigung handelt.
Verfahren zum Kalibrieren eines Testschwingungsaufnehmers (10), wobei ein Referenzschwingungsaufnehmer (14) an den Testschwingungsaufnehmer (10) starr angekoppelt wird, der Referenzschwingungsaufnehmer (14) und der Testschwingungsaufnehmer (10) gemeinsam mittels eines Schwingungserzeugers (12) in Schwingungen versetzt werden, der Testschwingungaufnehmer mindestens einen Schwingungsmesskanal ausgibt, der Referenzschwingungsaufnehmer (14) zu jedem Schwingungsmesskanal des Testschwingungsaufnehmers (10) einen entsprechenden Referenzmesskanal sowie mindestens einen zusätzlichen Referenzmesskanal für einen zusätzlichen Freiheitsgrad ausgibt, Schwingungsmesssignale des mindestens einen Schwingungsmesskanals des Testschwingungsaufnehmers (10) mit Referenzsignalen der Referenzmesskanäle verrechnet werden, um die Empfindlichkeit des Testschwingungsaufnehmers (10) und die Phasenlage der Schwingungsmesssignale des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu den Referenzsignalen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen und um Fehlorientierungen von Messachsen des Testschwingungsaufnehmers (10) relativ zu Messachsen des Referenzschwingungsaufnehmers (14) zu bestimmen, und der Testschwingungsaufnehmer (10) anhand der ermittelten Empfindlichkeit, Phasenlage und Messachsen-Fehlorientierungen kalibriert wird.