1、Page: 1振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 2振動(dòng)的測(cè)試概述振動(dòng)的測(cè)試概述 機(jī)械的振動(dòng)是工程技術(shù)和日常生活常見的現(xiàn)象 振動(dòng)的危害振動(dòng)的危害 機(jī)械振動(dòng)的利用機(jī)械振動(dòng)的利用 振動(dòng)信號(hào)在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷方面振動(dòng)信號(hào)在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷方面的應(yīng)用的應(yīng)用 Page: 3振動(dòng)的危害振動(dòng)的危害 振動(dòng)常常破壞機(jī)械的正常工作，振動(dòng)的動(dòng)載荷振

2、動(dòng)常常破壞機(jī)械的正常工作，振動(dòng)的動(dòng)載荷使機(jī)械加快失效，降低機(jī)械設(shè)備的使用壽命甚使機(jī)械加快失效，降低機(jī)械設(shè)備的使用壽命甚至導(dǎo)致?lián)p壞造成事故。在大多數(shù)的情況下，機(jī)至導(dǎo)致?lián)p壞造成事故。在大多數(shù)的情況下，機(jī)械振動(dòng)是有害的。械振動(dòng)是有害的。 精密量?jī)x與精密機(jī)床設(shè)備應(yīng)隔絕通過(guò)基礎(chǔ)傳精密量?jī)x與精密機(jī)床設(shè)備應(yīng)隔絕通過(guò)基礎(chǔ)傳來(lái)的振動(dòng)來(lái)的振動(dòng)Page: 4機(jī)械振動(dòng)的利用機(jī)械振動(dòng)的利用 主要體現(xiàn)在振動(dòng)機(jī)械上，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，達(dá)主要體現(xiàn)在振動(dòng)機(jī)械上，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，達(dá)到能耗少、效率高的特點(diǎn)，如運(yùn)輸、夯實(shí)、到能耗少、效率高的特點(diǎn)，如運(yùn)輸、夯實(shí)、搗固、清洗、脫水、時(shí)效、破碎等。搗固、清洗、脫水、時(shí)效、破碎等。Page: 5振

3、動(dòng)信號(hào)在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和振動(dòng)信號(hào)在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷方面的應(yīng)用故障診斷方面的應(yīng)用 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)及其產(chǎn)生的噪聲，一般都具機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)及其產(chǎn)生的噪聲，一般都具有相同的頻率組成。有相同的頻率組成。 雖然兩者傳輸方式以及雖然兩者傳輸方式以及各自的頻率成分之間的強(qiáng)度比例都不一樣，但各自的頻率成分之間的強(qiáng)度比例都不一樣，但它們的頻譜都在某種程度上反映機(jī)器運(yùn)行狀況，它們的頻譜都在某種程度上反映機(jī)器運(yùn)行狀況，均可作為監(jiān)測(cè)工況、評(píng)價(jià)運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量時(shí)的測(cè)試參均可作為監(jiān)測(cè)工況、評(píng)價(jià)運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量時(shí)的測(cè)試參數(shù)。數(shù)。Page: 6振動(dòng)的測(cè)試概述振動(dòng)的測(cè)試概述(2) 振動(dòng)測(cè)試在生產(chǎn)和科研的許多方面都占有重要地位機(jī)械

4、設(shè)備的性能分析、運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)測(cè)、診斷、對(duì)工作環(huán)境的控制等 應(yīng)用實(shí)例Page: 7Page: 8Page: 9Page: 10Page: 11車身模態(tài)分析車身模態(tài)分析（多輸入多輸出（多輸入多輸出）Page: 12在意大利在意大利AIENIA測(cè)試的機(jī)身結(jié)構(gòu)測(cè)試的機(jī)身結(jié)構(gòu)（8個(gè)激振器和個(gè)激振器和896個(gè)傳感器）個(gè)傳感器）Page: 13振動(dòng)的測(cè)試概述振動(dòng)的測(cè)試概述(3) 振動(dòng)測(cè)試大致可分為兩類 1.1.測(cè)量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動(dòng)。測(cè)量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動(dòng)。 2.2.對(duì)設(shè)備或結(jié)構(gòu)施加某種激勵(lì)，使其產(chǎn)生振動(dòng)，然后測(cè)量其對(duì)設(shè)備或結(jié)構(gòu)施加某種激勵(lì)，使其產(chǎn)生振動(dòng)，然后測(cè)量其振動(dòng)；此類振動(dòng)測(cè)試的目的是研究設(shè)備

5、或結(jié)構(gòu)的力學(xué)動(dòng)態(tài)特振動(dòng)；此類振動(dòng)測(cè)試的目的是研究設(shè)備或結(jié)構(gòu)的力學(xué)動(dòng)態(tài)特性。性。 提醒注意提醒注意: 對(duì)振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，有時(shí)只需測(cè)出被測(cè)對(duì)象某些點(diǎn)的位移或速對(duì)振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，有時(shí)只需測(cè)出被測(cè)對(duì)象某些點(diǎn)的位移或速度、加速度和振動(dòng)度、加速度和振動(dòng) 頻率。有時(shí)則需要對(duì)所測(cè)的信號(hào)作進(jìn)一步頻率。有時(shí)則需要對(duì)所測(cè)的信號(hào)作進(jìn)一步的分析和處理，如譜分析、相關(guān)分析等，進(jìn)而確定對(duì)象的固的分析和處理，如譜分析、相關(guān)分析等，進(jìn)而確定對(duì)象的固有頻率、阻尼比、剛度、振型等振動(dòng)參數(shù)。求出被測(cè)對(duì)象的有頻率、阻尼比、剛度、振型等振動(dòng)參數(shù)。求出被測(cè)對(duì)象的頻率響應(yīng)特性，或?qū)ふ艺裨?，并為采取有效?duì)策提供依據(jù)。頻率響應(yīng)特性，或?qū)ふ艺裨?，并?/p>

6、采取有效對(duì)策提供依據(jù)。Page: 14常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)1Page: 15常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)2Page: 16常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)3Page: 17常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)常見的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)4Page: 18振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 19單由度系統(tǒng)單由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力引起的質(zhì)量塊受力引起的的

7、受迫振動(dòng)的受迫振動(dòng)22()dzd zmck zftd td t運(yùn)動(dòng)微分方程運(yùn)動(dòng)微分方程頻率響應(yīng)、幅頻特性、相頻特性頻率響應(yīng)、幅頻特性、相頻特性Page: 20位移位移共振頻率、速度共振頻率和相位共振共振頻率、速度共振頻率和相位共振 通常把幅頻曲線上幅值比最大通常把幅頻曲線上幅值比最大處的頻率稱為處的頻率稱為位移共振頻率位移共振頻率r r ； 位移共振頻率隨阻尼的減小而位移共振頻率隨阻尼的減小而向向n n 靠近。在小阻尼時(shí)，靠近。在小阻尼時(shí)，rr很很接近接近nn，故常采用，故常采用r r 來(lái)代替來(lái)代替n n ； 從相頻曲線上可看到從相頻曲線上可看到, ,不管系不管系統(tǒng)的阻尼比是多少統(tǒng)的阻尼比是多

8、少, ,在在(/ (/ n)=1n)=1時(shí)位移始終落后于激振力時(shí)位移始終落后于激振力9090O O, ,這被稱為相位共振。這被稱為相位共振。Page: 21 小結(jié)： 在激振頻率遠(yuǎn)小于固有頻率時(shí)在激振頻率遠(yuǎn)小于固有頻率時(shí), ,輸出位移隨激振頻率輸出位移隨激振頻率的變化非常?。坏淖兓浅Ｐ。?當(dāng)激振頻率大于固有頻率時(shí)，輸出位移為零當(dāng)激振頻率大于固有頻率時(shí)，輸出位移為零, ,質(zhì)量塊質(zhì)量塊近于靜止；近于靜止； 當(dāng)激振頻率接近固有頻率時(shí)當(dāng)激振頻率接近固有頻率時(shí), ,系統(tǒng)的響應(yīng)特性取決于系統(tǒng)的響應(yīng)特性取決于系統(tǒng)阻尼系統(tǒng)阻尼, ,并隨頻率的變化而劇烈的變化并隨頻率的變化而劇烈的變化。Page: 22Page

9、: 23單由度系統(tǒng)由單由度系統(tǒng)由基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)引起的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)引起的受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 質(zhì)量塊絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)量塊絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方程 質(zhì)量塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)量塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng) 幅頻特性幅頻特性 相頻特性相頻特性0)()(1010202zzkzzcmdtddtzd2 21 12 20 01 12 20 01 12 2d dt tz zd d0 01 1d dt td dz zd dt tz zd dmmk kz zc cmm 2 2n n2 2n nn n2 2n n2 22 22 2n nn n2 2n n2 2n n( () )1 1 ( () )2 2j j( () )1 1 ( () )(

10、(2 2) )1 1H H( () )A A( () )( () )a ar rc ct ta an nPage: 24 小結(jié) 當(dāng)激振頻率遠(yuǎn)小于系統(tǒng)固有頻率時(shí)當(dāng)激振頻率遠(yuǎn)小于系統(tǒng)固有頻率時(shí)質(zhì)量塊相對(duì)基礎(chǔ)的振動(dòng)為質(zhì)量塊相對(duì)基礎(chǔ)的振動(dòng)為0 0，也就，也就是質(zhì)量塊幾乎隨著基礎(chǔ)一起振動(dòng)；是質(zhì)量塊幾乎隨著基礎(chǔ)一起振動(dòng)；而當(dāng)激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固有頻率時(shí)，而當(dāng)激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固有頻率時(shí)，A(A() )接近接近1 1，說(shuō)明質(zhì)量塊和殼體的，說(shuō)明質(zhì)量塊和殼體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（輸出）和基礎(chǔ)的振動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)（輸出）和基礎(chǔ)的振動(dòng)（輸入）近似相等。從而表明質(zhì)量（輸入）近似相等。從而表明質(zhì)量塊在慣性坐標(biāo)系中幾乎處于靜止?fàn)顗K在慣性坐標(biāo)

11、系中幾乎處于靜止?fàn)顟B(tài)。態(tài)。 這種現(xiàn)象被廣泛用于測(cè)振儀器中Page: 25振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 269-1 設(shè)有單自由度振動(dòng)系統(tǒng)、其活動(dòng)質(zhì)量塊為0.44kg，彈簧剛度為52.5*104N/m，阻尼比=0.068，求此系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)，固有頻率以及質(zhì)量塊受周期力激勵(lì)下其位移共振頻率、速度共振頻率。9-5 用磁電式速度傳感器測(cè)頻率為30

12、Hz的振動(dòng)，傳感器阻尼比=0.7，固有頻率fn=15Hz，求振幅測(cè)量誤差是多少？Page: 27脈沖激勵(lì)脈沖激勵(lì)-力錘力錘Page: 28脈沖錘結(jié)構(gòu)與激振力頻譜脈沖錘結(jié)構(gòu)與激振力頻譜Page: 29振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 30激激 振振 器器 定義定義 激振器是對(duì)試件施加某種預(yù)定要求的激振力，激起激振器是對(duì)試件施加某種預(yù)定要求的激振力

13、，激起試件振動(dòng)的裝置。試件振動(dòng)的裝置。 作用作用 在要求頻率范圍內(nèi)提供波形良好、幅值足夠和穩(wěn)定在要求頻率范圍內(nèi)提供波形良好、幅值足夠和穩(wěn)定的交變力的交變力 常用的激振器常用的激振器 電動(dòng)式電動(dòng)式、電磁式、電液式。、電磁式、電液式。 Page: 31電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器Page: 32 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器 按其磁場(chǎng)的形成又分為永磁按其磁場(chǎng)的形成又分為永磁式（小型激振器）和勵(lì)磁式式（小型激振器）和勵(lì)磁式（大型激振器）（大型激振器）。 注意注意由頂桿施加到試件上的由頂桿施加到試件上的激振力不等于線圈受到激振力不等于線圈受到的電動(dòng)力的電動(dòng)力一般最好使頂桿通過(guò)一一般最好使頂桿通過(guò)一只力傳感器去

14、激勵(lì)試件，只力傳感器去激勵(lì)試件，以便精確測(cè)出激振力的以便精確測(cè)出激振力的大小和相位。大小和相位。Page: 33電動(dòng)式激振器的應(yīng)用電動(dòng)式激振器的應(yīng)用Page: 34電動(dòng)式激振器的應(yīng)用電動(dòng)式激振器的應(yīng)用車身模態(tài)分析車身模態(tài)分析（多輸入多輸出（多輸入多輸出）Page: 35振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 36振動(dòng)的測(cè)量方法及測(cè)振傳感器振動(dòng)測(cè)量方法

15、按振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換后的形式可分為：振動(dòng)測(cè)量方法按振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換后的形式可分為：名稱名稱原理原理優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)電測(cè)法電測(cè)法將被測(cè)件的振動(dòng)量轉(zhuǎn)化成電將被測(cè)件的振動(dòng)量轉(zhuǎn)化成電量量,而后用電量測(cè)試儀測(cè)量而后用電量測(cè)試儀測(cè)量靈敏度高，頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、和線性靈敏度高，頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、和線性范圍寬。便于分析和遙測(cè)。易受電磁干擾。范圍寬。便于分析和遙測(cè)。易受電磁干擾。目前應(yīng)用最廣目前應(yīng)用最廣。機(jī)械法機(jī)械法利用杠桿原理將振動(dòng)量放大利用杠桿原理將振動(dòng)量放大后直接記錄下來(lái)后直接記錄下來(lái)抗干擾能力強(qiáng)，頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、和抗干擾能力強(qiáng)，頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、和線形范圍窄。測(cè)試時(shí)會(huì)給試件產(chǎn)生一定的線形范圍窄。測(cè)試時(shí)會(huì)給試

16、件產(chǎn)生一定的負(fù)載效應(yīng)，影響測(cè)試結(jié)果。主要負(fù)載效應(yīng)，影響測(cè)試結(jié)果。主要用于低頻用于低頻大振幅振動(dòng)及扭振的測(cè)量大振幅振動(dòng)及扭振的測(cè)量。光學(xué)法光學(xué)法利用光杠桿原理、讀數(shù)顯微利用光杠桿原理、讀數(shù)顯微鏡、光波干涉原理、激光多鏡、光波干涉原理、激光多普勒效應(yīng)和光纖等進(jìn)行測(cè)量普勒效應(yīng)和光纖等進(jìn)行測(cè)量不受電磁干擾，測(cè)量精度高，適用于對(duì)質(zhì)不受電磁干擾，測(cè)量精度高，適用于對(duì)質(zhì)量和體積小、不易安裝傳感器的試件作非量和體積小、不易安裝傳感器的試件作非接觸測(cè)量。接觸測(cè)量。在精密測(cè)量和傳感器、測(cè)振儀在精密測(cè)量和傳感器、測(cè)振儀的校準(zhǔn)、定度中用的較多的校準(zhǔn)、定度中用的較多。Page: 37 按測(cè)振時(shí)拾振器是否與被測(cè)件接觸可將

17、拾振器分為：按測(cè)振時(shí)拾振器是否與被測(cè)件接觸可將拾振器分為：接觸式接觸式和和非接觸式非接觸式 按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為：按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為：絕對(duì)式絕對(duì)式和和相對(duì)式相對(duì)式拾振器絕對(duì)式拾振器的輸出描述被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)相對(duì)式拾振器的輸出描述被測(cè)物體之間的的相對(duì)振動(dòng)使用時(shí)殼體固定在被測(cè)物體上內(nèi)部利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)感受振動(dòng)。也被稱為慣性拾振器使用時(shí)其殼體和測(cè)桿分別和不同的測(cè)件聯(lián)系Page: 38常用傳感器常用傳感器 渦流位移傳感器渦流位移傳感器 電容傳感器電容傳感器 磁電式速度計(jì)磁電式速度計(jì) 壓電式加速度計(jì)壓電式加速度計(jì) 阻抗頭阻抗頭Page: 39渦流位移傳感器渦流位移傳感器Page:

18、 40渦流位移傳感器渦流位移傳感器Page: 41電容傳感器電容傳感器 非接觸式電容傳感器常用于位移測(cè)量中。非接觸式電容傳感器常用于位移測(cè)量中。 接觸式的電容傳感器常用于振動(dòng)測(cè)量。該類接觸式的電容傳感器常用于振動(dòng)測(cè)量。該類型信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換放大電路主要采用頻率調(diào)制型信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換放大電路主要采用頻率調(diào)制型（增大電路的靈敏度和可靠性）。型（增大電路的靈敏度和可靠性）。 工作頻率范圍工作頻率范圍 0Hz0Hz300Hz,300Hz,實(shí)現(xiàn)超低頻測(cè)量；實(shí)現(xiàn)超低頻測(cè)量；連接方式為螺栓或粘接；其性能為低噪聲，分連接方式為螺栓或粘接；其性能為低噪聲，分辨率達(dá)辨率達(dá)0.1mg0.1mg。 Page: 42Pag

19、e: 43磁電式絕對(duì)速度計(jì)磁電式絕對(duì)速度計(jì)Page: 44磁電式相對(duì)速度計(jì)磁電式相對(duì)速度計(jì)Page: 45常用壓電傳感器1Page: 46壓電式加速度計(jì)壓電式加速度計(jì) 中心壓縮型中心壓縮型 高的共振頻率，基座變高的共振頻率，基座變形影響輸出，測(cè)試對(duì)象形影響輸出，測(cè)試對(duì)象和環(huán)境溫度變化易引起和環(huán)境溫度變化易引起溫度飄逸溫度飄逸 三角剪切型三角剪切型 有高的共振頻率和良好有高的共振頻率和良好的線性，對(duì)底座變形和的線性，對(duì)底座變形和溫度變化有良好的隔離溫度變化有良好的隔離作用作用 環(huán)形剪切型環(huán)形剪切型 極小型的，高的共振頻極小型的，高的共振頻率，最高工作溫度受限率，最高工作溫度受限制制使用時(shí)注意：使

20、用時(shí)注意：共振頻率與加速度計(jì)的固定狀況有關(guān)共振頻率與加速度計(jì)的固定狀況有關(guān)Page: 47壓電加速度計(jì)的幅頻特性壓電加速度計(jì)的幅頻特性 加速度計(jì)的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的加速度計(jì)的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率共振頻率Page: 48壓電加速度計(jì)的壓電加速度計(jì)的安裝方法安裝方法Page: 49壓電加速度計(jì)的靈敏度和前置放大器壓電加速度計(jì)的靈敏度和前置放大器 靈敏度靈敏度 電荷靈敏度與電壓靈敏度電荷靈敏度與電壓靈敏度 前置放大器前置放大器 電壓放大器：電壓放大器：受連接電纜對(duì)地電容的影響受連接電纜對(duì)地電容的影響 電荷放大器：電荷放大器：不受電纜電容的影響不受電纜電容的影響Page:

21、 50電荷放大器電荷放大器Page: 51阻抗頭阻抗頭 在激振實(shí)驗(yàn)中常在激振實(shí)驗(yàn)中常常用到；前端為常用到；前端為力傳感器，后面力傳感器，后面為激振點(diǎn)響應(yīng)的為激振點(diǎn)響應(yīng)的加速度傳感器加速度傳感器Page: 52測(cè)振傳感器的合理選擇測(cè)振傳感器的合理選擇 直接測(cè)量參數(shù)的選擇直接測(cè)量參數(shù)的選擇 低頻時(shí)加速度信噪比差低頻時(shí)加速度信噪比差 高頻時(shí)位移信噪比差高頻時(shí)位移信噪比差 綜合考慮傳感器的各個(gè)指標(biāo)綜合考慮傳感器的各個(gè)指標(biāo) 靈敏度、測(cè)量范圍、頻率范圍靈敏度、測(cè)量范圍、頻率范圍 考慮到具體的使用環(huán)境考慮到具體的使用環(huán)境Page: 53振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫

22、振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 54振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 基于帶通濾波的頻譜分析儀基于帶通濾波的頻譜分析儀對(duì)模擬信號(hào)作譜分析的實(shí)質(zhì)是用不同中心頻率的帶通濾對(duì)模擬信號(hào)作譜分析的實(shí)質(zhì)是用不同中心頻率的帶通濾波器分離出信號(hào)在濾波器帶通內(nèi)的信號(hào)波器分離出信號(hào)在濾波器帶通內(nèi)的信號(hào) 跟蹤濾波技術(shù)跟蹤濾波技術(shù)跟蹤濾波是指濾波器中心頻率能自動(dòng)的跟隨參考信號(hào)，跟蹤濾波是指濾波器中心頻率能自動(dòng)的跟隨參考信號(hào)，從而

23、達(dá)到在強(qiáng)噪聲干擾下提取有用信息的濾波方法從而達(dá)到在強(qiáng)噪聲干擾下提取有用信息的濾波方法Page: 55振動(dòng)的分析方法與儀器（振動(dòng)的分析方法與儀器（2） 振動(dòng)信號(hào)處理與分析振動(dòng)信號(hào)處理與分析一般的譜分析：一般的譜分析：在采樣前應(yīng)經(jīng)抗混疊濾波，并根據(jù)最高頻率和采樣定在采樣前應(yīng)經(jīng)抗混疊濾波，并根據(jù)最高頻率和采樣定理來(lái)選擇采樣頻率。一般先估計(jì)信號(hào)中感興趣的最高頻率，據(jù)此選擇理來(lái)選擇采樣頻率。一般先估計(jì)信號(hào)中感興趣的最高頻率，據(jù)此選擇抗混疊濾波器的截止頻率，而后確定采樣頻率。通過(guò)自功率譜的分析抗混疊濾波器的截止頻率，而后確定采樣頻率。通過(guò)自功率譜的分析最終可以得到信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的全貌。最終可以得到信號(hào)頻譜結(jié)

24、構(gòu)的全貌。與激振頻率同頻成分的提?。号c激振頻率同頻成分的提?。河孟嚓P(guān)濾波或用相關(guān)濾波或FFTFFT算法都可以實(shí)現(xiàn)這種要算法都可以實(shí)現(xiàn)這種要求。對(duì)于求。對(duì)于FFTFFT，為了防止泄露誤差和柵欄效應(yīng)，應(yīng)使，為了防止泄露誤差和柵欄效應(yīng)，應(yīng)使FFTFFT譜線落在參考譜線落在參考信號(hào)的頻率上。為此截取信號(hào)時(shí)長(zhǎng)等于參考信號(hào)周期的整數(shù)倍。信號(hào)的頻率上。為此截取信號(hào)時(shí)長(zhǎng)等于參考信號(hào)周期的整數(shù)倍。寬帶激勵(lì)下系統(tǒng)傳輸特性的求法：寬帶激勵(lì)下系統(tǒng)傳輸特性的求法：這時(shí)分析的兩個(gè)信號(hào)記錄應(yīng)該是同這時(shí)分析的兩個(gè)信號(hào)記錄應(yīng)該是同時(shí)發(fā)生的，不允許有時(shí)差；兩通道應(yīng)該使用相同的采樣頻率和時(shí)長(zhǎng)；時(shí)發(fā)生的，不允許有時(shí)差；兩通道應(yīng)該使用

25、相同的采樣頻率和時(shí)長(zhǎng)；頻譜分析使用相同的窗函數(shù)和分析程序。一般采用多段記錄分析，將頻譜分析使用相同的窗函數(shù)和分析程序。一般采用多段記錄分析，將其進(jìn)行平均，以提高測(cè)試的精度。其進(jìn)行平均，以提高測(cè)試的精度。Page: 56振動(dòng)的測(cè)試振動(dòng)的測(cè)試 概述概述 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì) 激振器激振器 振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器振動(dòng)測(cè)量方法和常用傳感器 振動(dòng)的分析方法與儀器振動(dòng)的分析方法與儀器 測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)Page: 57測(cè)振裝置的校準(zhǔn)測(cè)振裝置的校準(zhǔn) 把測(cè)振傳感器、放大器和記錄儀器放在全套儀把測(cè)振傳感器、放大器和記錄儀器放在全套儀器測(cè)量系統(tǒng)中，求得測(cè)振儀最初輸入量和最終器測(cè)量系統(tǒng)中，求得測(cè)振儀最初輸入量和最終輸出量的關(guān)系輸出量的關(guān)系-校準(zhǔn)值。校準(zhǔn)值。 分部校準(zhǔn)分部校準(zhǔn) 傳感器校準(zhǔn)、放大器校準(zhǔn)、記錄儀校準(zhǔn)傳感器校準(zhǔn)、放大器校準(zhǔn)、記錄儀校準(zhǔn) 系統(tǒng)校準(zhǔn)系統(tǒng)校準(zhǔn) 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)Page: 58傳感器的校準(zhǔn)傳感器的校準(zhǔn) 靜態(tài)校準(zhǔn)法靜態(tài)校準(zhǔn)法 僅能用于校準(zhǔn)具有零頻率響應(yīng)的傳感器及測(cè)量?jī)x僅能用于校準(zhǔn)具有零頻率響應(yīng)的傳感器及測(cè)量?jī)x器，如：電渦流式、電感式及電容式等相對(duì)式位器，如：電渦流式、電感式及電容式等相對(duì)式位