振動(dòng)參量的測(cè)量方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯振動(dòng)參量的測(cè)量方法 振動(dòng)參量是指振幅、頻率、相位角和阻尼比等物理量。 1振幅的測(cè)量 振動(dòng)量的幅值是時(shí)間的函數(shù)，常用峰值、峰-峰值、有效值和平均肯定值來(lái)表示。峰值是從振動(dòng)波形的基線(xiàn)位置到波峰的距離，峰一峰值是正峰值到負(fù)峰值之間的距離。在考慮時(shí)間過(guò)程時(shí)常用有效（均方根）值和平均肯定值表示。有效值和平均肯定值分別定義為 （1） （2） 對(duì)于諧振動(dòng)而言，峰值、有效值和平均肯定值之間的關(guān)系為 （3） 式中，Zf為振動(dòng)峰值。 2諧振動(dòng)頻率的測(cè)量 諧振動(dòng)的頻率是單一頻率，測(cè)量方法分直接法和比較法兩種。直接法是將拾振器的輸出信號(hào)送到各種頻率計(jì)或頻譜分析儀，直接讀出被測(cè)諧振動(dòng)

2、的頻率。在缺少直接測(cè)量頻率儀器的條件下，可用示波器通過(guò)比較測(cè)得頻率。常用的比較法有錄波比較法和李沙育圖形法。錄波比較法是將被測(cè)振動(dòng)信號(hào)和時(shí)標(biāo)信號(hào)一起送人示波器或記錄儀中同時(shí)顯示，依據(jù)它們?cè)诓ㄐ螆D上的周期或頻率比，算出振動(dòng)信號(hào)的周期或頻率。李沙育圖形法則是將被測(cè)信號(hào)和由信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)頻率正弦波信號(hào)分別送到雙軸示波器的y軸及x軸，依據(jù)熒光屏上呈現(xiàn)出的李沙育圖形來(lái)推斷被測(cè)信號(hào)的頻率。 3相位角的測(cè)量 相位差角只有在頻率相同的振動(dòng)之問(wèn)才有意義。測(cè)定同頻兩個(gè)振動(dòng)之間的相位差也常用直讀法和比較法。直讀法是利用各種相位計(jì)直接測(cè)定。比較法常用錄波比較法和李沙育圖形法兩種。錄波比較法利用記錄在同一坐標(biāo)紙上

3、的被測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)之間的時(shí)間差求出相位差 （4） 李沙育圖測(cè)相位法則是依據(jù)被測(cè)信號(hào)與同頻的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)之間的李沙育圖形來(lái)判別相位差。 4阻尼比測(cè)量 阻尼比是導(dǎo)出參數(shù)，可以通過(guò)測(cè)量振動(dòng)的某些基本參數(shù)，再用公式算出。常用的方法有振動(dòng)波形圖法、共振法、半功率點(diǎn)法和李沙育圖法四種。 （1）振動(dòng)波形圖法 用測(cè)振儀記錄被測(cè)的有阻尼自由振動(dòng)波形如圖5-8所示。由振動(dòng)理論知此曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)方程式為 式中，為衰減振動(dòng)的圓頻率，與衰減振動(dòng)周期的關(guān)系為，因此，由任意相鄰兩振幅zi與zi+1的比值即可求德為 （5） 式中，。 （2）共振法 由振動(dòng)理論知，一個(gè)單自由度有阻尼線(xiàn)性振動(dòng)系統(tǒng)的位移、速度和加速度的幅頻特性的共振頻率

4、fd、fv和fa是不相同的，它們與系統(tǒng)無(wú)阻尼振動(dòng)固有頻率fn之間的關(guān)系分別如下 （6） （7） （8） 因此，由式（6）與式（7）或式（7）與式（8）都可求得： （9） 或 （10） （3）半功率點(diǎn)法 由振動(dòng)理論知，一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的能量與其振幅的平方成正比。系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)的能量在共振點(diǎn)前后能量為共振時(shí)能量的1/2處的兩個(gè)頻率f1、f2稱(chēng)為半功率點(diǎn)頻率，則此兩半功率點(diǎn)頻率之差值與系統(tǒng)的阻尼比之間有如下關(guān)系（圖1） （11） 圖1半功率點(diǎn)法測(cè)阻尼比 （4）李沙育圖法 當(dāng)被測(cè)的阻尼較大時(shí)，幅頻特性曲線(xiàn)的峰值變得不明顯或甚至不消失，上述三種方法便無(wú)法使用或誤差較大，這時(shí)可用李沙育圖法。該法的測(cè)量系統(tǒng)如圖2所示，被測(cè)對(duì)象固定在振動(dòng)臺(tái)上受激振。如測(cè)振動(dòng)臺(tái)面振動(dòng)的加速度計(jì)、電荷放大器和示波器的軸組成的測(cè)量系統(tǒng)與測(cè)被測(cè)對(duì)象振動(dòng)的加速度計(jì)、電荷放大器和示波器Y 軸組成的測(cè)量系統(tǒng)，兩者在幅頻特性和相頻特性上完全全都