振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

1、5.1 5.1 振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)5.2 5.2 測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器5.3 5.3 振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)5.1 5.1 振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)振動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) 振動(dòng)類型振動(dòng)類型 穩(wěn)態(tài)振動(dòng)穩(wěn)態(tài)振動(dòng) 隨機(jī)振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng) 機(jī)械振動(dòng)是指機(jī)械設(shè)備在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，機(jī)械設(shè)機(jī)械振動(dòng)是指機(jī)械設(shè)備在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu)上某觀測(cè)點(diǎn)的位移量圍繞其均值或相對(duì)基備或結(jié)構(gòu)上某觀測(cè)點(diǎn)的位移量圍繞其均值或相對(duì)基準(zhǔn)隨時(shí)間不斷變化的過(guò)程。機(jī)械振動(dòng)具有雙面性，準(zhǔn)隨時(shí)間不斷變化的過(guò)程。機(jī)械振動(dòng)具有雙面性，有益也有害。有益也有害。 振動(dòng)的基本參數(shù)振動(dòng)的基本參數(shù)振動(dòng)三要素（信號(hào)三要素）：振動(dòng)三要素（信號(hào)三要素）：幅值幅值、頻率頻率

2、、相位相位 幅值幅值 振動(dòng)強(qiáng)度大小的標(biāo)志。表示方法：?jiǎn)畏逭駝?dòng)強(qiáng)度大小的標(biāo)志。表示方法：?jiǎn)畏逯?、有效值、平均值等。值、有效值、平均值等?頻率頻率 周期的倒數(shù)。通過(guò)頻譜分析可以確定主周期的倒數(shù)。通過(guò)頻譜分析可以確定主要頻率成分及其幅值大小，從而可以尋找振源，要頻率成分及其幅值大小，從而可以尋找振源，采取措施。采取措施。 相位相位 振動(dòng)信號(hào)的相位信息十分重要。振動(dòng)信號(hào)的相位信息十分重要。 獲得被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)力學(xué)參量或動(dòng)態(tài)性能，如固獲得被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)力學(xué)參量或動(dòng)態(tài)性能，如固有頻率、阻尼、響應(yīng)和模態(tài)等。有頻率、阻尼、響應(yīng)和模態(tài)等。振動(dòng)測(cè)試包括：振動(dòng)測(cè)試包括： 測(cè)量工作機(jī)械或結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下存在的振動(dòng)，

3、如測(cè)量工作機(jī)械或結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下存在的振動(dòng)，如振動(dòng)的位移、速度、加速度、頻率和相位等。振動(dòng)的位移、速度、加速度、頻率和相位等。 了解被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)狀態(tài)了解被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)狀態(tài) 評(píng)定等級(jí)評(píng)定等級(jí) 尋找根源尋找根源 進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、診斷和預(yù)測(cè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、診斷和預(yù)測(cè) 對(duì)機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu)上加某種激勵(lì)，測(cè)量其受迫振動(dòng)。對(duì)機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu)上加某種激勵(lì)，測(cè)量其受迫振動(dòng)。5.2 5.2 測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試方法一般有機(jī)械法、光學(xué)法和電測(cè)法，機(jī)械振動(dòng)測(cè)試方法一般有機(jī)械法、光學(xué)法和電測(cè)法，目前最為廣泛應(yīng)用的是目前最為廣泛應(yīng)用的是電測(cè)法電測(cè)法，即將被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)量轉(zhuǎn)，即將被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成電量，然后

4、用電測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。換成電量，然后用電測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。 測(cè)振傳感器也稱為拾振器，它是感受物體振動(dòng)并將測(cè)振傳感器也稱為拾振器，它是感受物體振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。測(cè)測(cè)振振傳傳感感器器測(cè)振參數(shù)分類：位移、速度、加速度傳感器測(cè)振參數(shù)分類：位移、速度、加速度傳感器參考坐標(biāo)系分類參考坐標(biāo)系分類變換原理分類：磁電式、壓電式、電阻應(yīng)變式、電變換原理分類：磁電式、壓電式、電阻應(yīng)變式、電 感式、電容式、光學(xué)式感式、電容式、光學(xué)式傳感器與被測(cè)物關(guān)系分類：接觸式、非接觸式傳感器與被測(cè)物關(guān)系分類：接觸式、非接觸式相對(duì)式傳感器相對(duì)式傳感器： 只有活動(dòng)件與被測(cè)只有活動(dòng)件與被測(cè)對(duì)

5、象接觸，其余固定在基礎(chǔ)上對(duì)象接觸，其余固定在基礎(chǔ)上絕對(duì)式傳感器：絕對(duì)式傳感器：完全置于被測(cè)對(duì)象完全置于被測(cè)對(duì)象上，利用彈簧支撐一個(gè)慣性體來(lái)感上，利用彈簧支撐一個(gè)慣性體來(lái)感受振動(dòng)，故又為慣性式測(cè)振傳感器受振動(dòng)，故又為慣性式測(cè)振傳感器在振動(dòng)測(cè)試中，最常用的是在振動(dòng)測(cè)試中，最常用的是壓電式加速度傳感器和磁電式絕壓電式加速度傳感器和磁電式絕對(duì)速度傳感器對(duì)速度傳感器，都屬于慣性式測(cè)振傳感器。，都屬于慣性式測(cè)振傳感器。5.1.1 5.1.1 慣性式傳感器力學(xué)原理慣性式傳感器力學(xué)原理單自由度的受迫振動(dòng)單自由度的受迫振動(dòng)01x0 x1x1 1、慣性式傳感器的力學(xué)模型、慣性式傳感器的力學(xué)模型p 傳感器輸入：傳感

6、器輸入：被測(cè)振動(dòng)件的振動(dòng)位移為被測(cè)振動(dòng)件的振動(dòng)位移為x x1 1p 傳感器輸出：傳感器輸出：質(zhì)量塊相對(duì)于殼體的相對(duì)位質(zhì)量塊相對(duì)于殼體的相對(duì)位移為移為x x0101 質(zhì)量塊的力學(xué)表達(dá)式為質(zhì)量塊的力學(xué)表達(dá)式為: 00101202kxdtdxcdtxdm1010 xxx0)(010121012kxdtdxcdtxxdm21201012012dtxdmkxdtdxcdtxdm)()()()(120101012sXmsskXscsXsXmskcsmsmssXsXsH22101)()()(kjcmmH22)(js mknkmc2nnnjH2)(1)()(2222221012)(1 )()(nnnXXA2)

7、(12arctan)(nn慣性式位移傳感器慣性式位移傳感器的幅頻特性和相頻特性的幅頻特性和相頻特性具有高通特性具有高通特性2 2、慣性式位移傳感器的正確響應(yīng)條件、慣性式位移傳感器的正確響應(yīng)條件 ，一般取，一般取 ，即傳感器慣性系統(tǒng)的固有頻率遠(yuǎn)低于被測(cè)振動(dòng)即傳感器慣性系統(tǒng)的固有頻率遠(yuǎn)低于被測(cè)振動(dòng)下限頻率，此時(shí)，下限頻率，此時(shí)， 接近于一條水平接近于一條水平直線，不產(chǎn)生振幅畸變。直線，不產(chǎn)生振幅畸變。 1/n5)3(/n)(A 當(dāng)阻尼當(dāng)阻尼 時(shí)，時(shí)， 水平水平直線寬度最寬，即擴(kuò)大了下限頻率。直線寬度最寬，即擴(kuò)大了下限頻率。7 . 06 . 0)(A 位移傳感器測(cè)量上限理論上是無(wú)限位移傳感器測(cè)量上限

8、理論上是無(wú)限的，但實(shí)際的工作頻率范圍是有限的。的，但實(shí)際的工作頻率范圍是有限的。3 3、慣性式加速度傳感器的正確響應(yīng)條件、慣性式加速度傳感器的正確響應(yīng)條件 慣性式加速度傳感器質(zhì)量塊的相對(duì)位移與被測(cè)慣性式加速度傳感器質(zhì)量塊的相對(duì)位移與被測(cè)振動(dòng)的加速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移量來(lái)振動(dòng)的加速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移量來(lái)反映被測(cè)振動(dòng)加速度的大小。加速度傳感器幅頻特反映被測(cè)振動(dòng)加速度的大小。加速度傳感器幅頻特性為：性為：2222210121201)/(2)/(1 1)(nnnaXXdtxdXA具有低通特性。具有低通特性。慣性式加速度傳感器的正確響應(yīng)條件慣性式加速度傳感器的正確響應(yīng)條件: ，一般

9、取，一般取 ，即即 ，此時(shí)，此時(shí)， 接近接近于一條水平直線。于一條水平直線。 1/n)5131(/n)(A)53(n 當(dāng)阻尼當(dāng)阻尼 時(shí)，時(shí)， 水平水平直線寬度最寬，即擴(kuò)大了上限頻率。直線寬度最寬，即擴(kuò)大了上限頻率。7 . 06 . 0)(A慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它慣性式加速度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是它具有零頻具有零頻特性特性，即理論上它的可測(cè)下限頻率為零，實(shí)際上是，即理論上它的可測(cè)下限頻率為零，實(shí)際上是可測(cè)頻率極低。慣性式加速度傳感器使用廣泛可測(cè)頻率極低。慣性式加速度傳感器使用廣泛4 4、慣性式速度傳感器的正確響應(yīng)條件、慣性式速度傳感器的正確響應(yīng)條件 慣性式速度傳感器質(zhì)量塊的相對(duì)位移與被測(cè)振

10、慣性式速度傳感器質(zhì)量塊的相對(duì)位移與被測(cè)振動(dòng)的速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移量來(lái)反映動(dòng)的速度成正比，因而可用質(zhì)量塊的位移量來(lái)反映被測(cè)振動(dòng)速度的大小。速度傳感器幅頻特性為：被測(cè)振動(dòng)速度的大小。速度傳感器幅頻特性為：2222101101)/(2)/(1 )(nnnvXXdtdxXA 要使慣性式速度傳感器的輸出量能正確地要使慣性式速度傳感器的輸出量能正確地反映被測(cè)振動(dòng)的速度，則必須滿足如下條件：反映被測(cè)振動(dòng)的速度，則必須滿足如下條件：1/n 由于慣性式速度傳感器的有用頻率范圍十由于慣性式速度傳感器的有用頻率范圍十分小，因此，在工程實(shí)踐中很少使用。分小，因此，在工程實(shí)踐中很少使用。nvA2/1)(此時(shí)

11、此時(shí)壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器屬于慣性式（絕對(duì)式）屬于慣性式（絕對(duì)式）傳感器。傳感器。 工作原理：壓電效應(yīng)工作原理：壓電效應(yīng) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：質(zhì)量大的壓電加速度傳感器可測(cè)上限頻率低，靈敏度高；質(zhì)量大的壓電加速度傳感器可測(cè)上限頻率低，靈敏度高；質(zhì)量小的壓電加速度傳感器可測(cè)上限頻率高，靈敏度低。質(zhì)量小的壓電加速度傳感器可測(cè)上限頻率高，靈敏度低。5.1.2 相對(duì)式傳感器相對(duì)式傳感器 殼體殼體2 2固定在相對(duì)靜止固定在相對(duì)靜止的物體上，作為參考點(diǎn)。的物體上，作為參考點(diǎn)。活動(dòng)的頂桿活動(dòng)的頂桿3 3用彈簧以一定用彈簧以一定的初壓力壓緊在振動(dòng)物體的初壓力壓緊在振動(dòng)物

12、體上，在被測(cè)物體振動(dòng)力和上，在被測(cè)物體振動(dòng)力和彈簧恢復(fù)力的作用下，頂彈簧恢復(fù)力的作用下，頂桿跟隨被測(cè)振動(dòng)件一起運(yùn)桿跟隨被測(cè)振動(dòng)件一起運(yùn)動(dòng)，因而和測(cè)桿相連的變動(dòng)，因而和測(cè)桿相連的變換器換器l l將此振動(dòng)量變?yōu)殡娦艑⒋苏駝?dòng)量變?yōu)殡娦盘?hào)。號(hào)。 測(cè)桿的跟隨條件測(cè)桿的跟隨條件 相對(duì)式測(cè)振傳感器測(cè)量要準(zhǔn)確，必須滿足測(cè)相對(duì)式測(cè)振傳感器測(cè)量要準(zhǔn)確，必須滿足測(cè)桿的跟隨條件，即：桿的跟隨條件，即： mnmnmxffxxkmx222)()( 如果在使用中彈簧的壓縮量如果在使用中彈簧的壓縮量x x不夠大，或者被不夠大，或者被測(cè)物體的振動(dòng)頻率測(cè)物體的振動(dòng)頻率f f過(guò)高，不能滿足上述跟隨條件，過(guò)高，不能滿足上述跟隨條件，

13、頂桿與被測(cè)物體就會(huì)發(fā)生撞擊。因此頂桿與被測(cè)物體就會(huì)發(fā)生撞擊。因此相對(duì)式傳感器只相對(duì)式傳感器只能在一定的頻率和振幅范圍內(nèi)工作。能在一定的頻率和振幅范圍內(nèi)工作。 磁電式相對(duì)速度傳感器磁電式相對(duì)速度傳感器p 工作原理工作原理 電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)原理p 磁電式相對(duì)速度傳感器結(jié)構(gòu)磁電式相對(duì)速度傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：不需要外加電源，輸出信優(yōu)點(diǎn)：不需要外加電源，輸出信號(hào)可以不經(jīng)放大即可遠(yuǎn)距離傳送號(hào)可以不經(jīng)放大即可遠(yuǎn)距離傳送缺點(diǎn)：頻率范圍有限，壽命不長(zhǎng)缺點(diǎn)：頻率范圍有限，壽命不長(zhǎng)例題：例題：1、慣性式位移傳感器具有、慣性式位移傳感器具有1HZ的固有頻率，認(rèn)為是的固有頻率，認(rèn)為是無(wú)阻尼的振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)它受到頻率為無(wú)阻

14、尼的振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)它受到頻率為2HZ的振動(dòng)時(shí)，的振動(dòng)時(shí)，儀表指示振幅為儀表指示振幅為1.25mm，求該振動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)振幅，求該振動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)振幅是多少？是多少？22221012)(1 )()(nnnXXA解：已知：mmXHzfHzfn25. 1,2, 0,101342)(1 )(2222101nnnXX2n因?yàn)?，所以mmX9375. 04325. 11所以振動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)振幅為：所以振動(dòng)系統(tǒng)的真實(shí)振幅為：2 2、圖是用壓電式加速度傳感器與電荷放、圖是用壓電式加速度傳感器與電荷放大器測(cè)量某機(jī)器的振動(dòng)。已知，傳感器大器測(cè)量某機(jī)器的振動(dòng)。已知，傳感器的靈敏度為的靈敏度為 100100（pC/gpC/g）

15、，電荷放大器），電荷放大器的反饋電容的反饋電容C=0.01(C=0.01( F)F)，測(cè)得輸出電壓，測(cè)得輸出電壓的峰值的峰值Uom=0.4(V)Uom=0.4(V)，振動(dòng)頻率為，振動(dòng)頻率為100(HZ)100(HZ)。求：。求：(1)(1) 求機(jī)器振動(dòng)加速度的最大值求機(jī)器振動(dòng)加速度的最大值A(chǔ)(m/sA(m/s2 2); ); (2)(2) 假定振動(dòng)為正弦波，求振動(dòng)速度假定振動(dòng)為正弦波，求振動(dòng)速度v(t); v(t); (3)(3) 求振動(dòng)幅度的最大值求振動(dòng)幅度的最大值X. X. 解：解：（2 2）、已知）、已知)/(6282,sin)(sradftAta5.3 5.3 振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

16、 一般的振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通常由激振、拾振、一般的振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通常由激振、拾振、中間變換電路、振動(dòng)分析儀器及顯示記錄裝中間變換電路、振動(dòng)分析儀器及顯示記錄裝置等環(huán)節(jié)所組成。置等環(huán)節(jié)所組成。 激振器是對(duì)試件施加某種預(yù)定要求的激振力，激振器是對(duì)試件施加某種預(yù)定要求的激振力，使試件受到可控的、按預(yù)定要求振動(dòng)的裝置。為使試件受到可控的、按預(yù)定要求振動(dòng)的裝置。為了減少激振器質(zhì)量對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的影響，應(yīng)盡量使了減少激振器質(zhì)量對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的影響，應(yīng)盡量使激振器體積小、重量輕。激振器體積小、重量輕。（1 1）激振）激振 拾振部分是振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的最基本部分，它拾振部分是振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的最基本部分，它的性能往往決定了整個(gè)儀器或

17、系統(tǒng)的性能。最常的性能往往決定了整個(gè)儀器或系統(tǒng)的性能。最常用的是壓電加速度傳感器和磁電式速度傳感器。用的是壓電加速度傳感器和磁電式速度傳感器。（2 2）拾振）拾振 從拾振器檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)和從激振點(diǎn)檢測(cè)從拾振器檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)和從激振點(diǎn)檢測(cè)到的力信號(hào)需經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆治鎏幚?，以提取出各到的力信?hào)需經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)姆治鎏幚?，以提取出各種有用的信息。目前常見(jiàn)的振動(dòng)分析儀器有測(cè)振種有用的信息。目前常見(jiàn)的振動(dòng)分析儀器有測(cè)振儀、頻率分析儀、儀、頻率分析儀、FFTFFT分析儀和虛似頻譜分析儀分析儀和虛似頻譜分析儀等。等。（3 3）振動(dòng)分析儀器）振動(dòng)分析儀器5.3.1 5.3.1 振動(dòng)參量的測(cè)量振動(dòng)參量的測(cè)量1 1、

18、振幅的測(cè)量、振幅的測(cè)量 機(jī)械振動(dòng)測(cè)量中，有時(shí)不需要測(cè)量振動(dòng)信號(hào)的機(jī)械振動(dòng)測(cè)量中，有時(shí)不需要測(cè)量振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間歷程曲線，而只需要測(cè)量振動(dòng)信號(hào)的幅值，即時(shí)間歷程曲線，而只需要測(cè)量振動(dòng)信號(hào)的幅值，即振動(dòng)位移、速度和加速度信號(hào)的有效值，有時(shí)也包振動(dòng)位移、速度和加速度信號(hào)的有效值，有時(shí)也包括峰值的測(cè)量。括峰值的測(cè)量。 機(jī)械工程中最常采用機(jī)械工程中最常采用壓電式加速度計(jì)壓電式加速度計(jì)和和磁電磁電式速度計(jì)式速度計(jì)作為測(cè)振傳感器來(lái)測(cè)量機(jī)械振動(dòng)。作為測(cè)振傳感器來(lái)測(cè)量機(jī)械振動(dòng)。 2 2、振動(dòng)頻率和相位的測(cè)量、振動(dòng)頻率和相位的測(cè)量p 簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的測(cè)量 簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的測(cè)量方法有李薩如圖形比較法、錄

19、波簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的測(cè)量方法有李薩如圖形比較法、錄波比較法、直讀法、比較法、直讀法、頻譜分析法頻譜分析法等。等。 用快速傅里葉變換（用快速傅里葉變換（FFTFFT）的方法，將振動(dòng)的時(shí)域信）的方法，將振動(dòng)的時(shí)域信號(hào)變換為頻域中的頻譜，從而從頻譜的譜線測(cè)得振動(dòng)頻率。號(hào)變換為頻域中的頻譜，從而從頻譜的譜線測(cè)得振動(dòng)頻率。 p 同頻簡(jiǎn)諧振動(dòng)相位差的測(cè)量同頻簡(jiǎn)諧振動(dòng)相位差的測(cè)量 同頻簡(jiǎn)諧振動(dòng)相位差的測(cè)量方法也有多種，如線性掃同頻簡(jiǎn)諧振動(dòng)相位差的測(cè)量方法也有多種，如線性掃描法、橢圓法、相位計(jì)直接測(cè)量法、描法、橢圓法、相位計(jì)直接測(cè)量法、頻譜分析法頻譜分析法等等 3 3、機(jī)械系統(tǒng)固有頻率的測(cè)量、機(jī)械系統(tǒng)固有頻率的測(cè)

20、量 p 固有頻率固有頻率p 共振頻率共振頻率 機(jī)械系統(tǒng)作自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)頻率，與系機(jī)械系統(tǒng)作自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)頻率，與系統(tǒng)本身的質(zhì)量統(tǒng)本身的質(zhì)量( (或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量) )、剛度有關(guān)。、剛度有關(guān)。 在系統(tǒng)作受迫激勵(lì)振動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)激振頻率在系統(tǒng)作受迫激勵(lì)振動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)激振頻率達(dá)到某一特定值時(shí)，振動(dòng)量的振幅值達(dá)到極大值達(dá)到某一特定值時(shí)，振動(dòng)量的振幅值達(dá)到極大值的現(xiàn)象稱為共振。共振時(shí)的激勵(lì)頻率就稱為共振的現(xiàn)象稱為共振。共振時(shí)的激勵(lì)頻率就稱為共振頻率。頻率。 p 自由振動(dòng)衰減法自由振動(dòng)衰減法MiMi+nty(t)ddT221dnniinMM ln22224nnnn n是兩個(gè)超調(diào)量相隔的峰值個(gè)數(shù)。是兩

21、個(gè)超調(diào)量相隔的峰值個(gè)數(shù)。p 共振法共振法 當(dāng)激振頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)當(dāng)激振頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)就急劇增大響應(yīng)就急劇增大221nr2121)0()(AArn位移共位移共振頻率振頻率p 半功率法半功率法n212適合阻尼比較小。適合阻尼比較小。4 4、衰減系數(shù)及相對(duì)阻尼系數(shù)的測(cè)定、衰減系數(shù)及相對(duì)阻尼系數(shù)的測(cè)定 衰減系數(shù)及相對(duì)阻尼系數(shù)是通過(guò)振動(dòng)系統(tǒng)的某衰減系數(shù)及相對(duì)阻尼系數(shù)是通過(guò)振動(dòng)系統(tǒng)的某些其它參數(shù)進(jìn)行間接測(cè)量的。通常，可用些其它參數(shù)進(jìn)行間接測(cè)量的。通常，可用自由振動(dòng)自由振動(dòng)衰減法衰減法，半功率點(diǎn)法和共振法進(jìn)行測(cè)定。，半功率點(diǎn)法和共振法進(jìn)行測(cè)定。 自由振動(dòng)法通常只能用來(lái)測(cè)

22、量第一階固有振型自由振動(dòng)法通常只能用來(lái)測(cè)量第一階固有振型的衰減系數(shù)。如果要測(cè)量高階固有振型的衰減系數(shù)，的衰減系數(shù)。如果要測(cè)量高階固有振型的衰減系數(shù)，必須確知能激出高階振型，并確知要測(cè)的某階固有必須確知能激出高階振型，并確知要測(cè)的某階固有頻率。利用帶通濾波器阻斷其他各階自由振動(dòng)信號(hào)，頻率。利用帶通濾波器阻斷其他各階自由振動(dòng)信號(hào)，只容待測(cè)得那一階通過(guò)，然后可用以上方法來(lái)求得只容待測(cè)得那一階通過(guò)，然后可用以上方法來(lái)求得待測(cè)階數(shù)的衰減系數(shù)。待測(cè)階數(shù)的衰減系數(shù)。5.3.2 5.3.2 測(cè)振系統(tǒng)的定度和校準(zhǔn)測(cè)振系統(tǒng)的定度和校準(zhǔn) 由許多測(cè)試儀器組成的一套測(cè)試裝置，可由許多測(cè)試儀器組成的一套測(cè)試裝置，可用兩種

23、方法來(lái)確定整個(gè)裝置的靈敏度用兩種方法來(lái)確定整個(gè)裝置的靈敏度：（1 1）根據(jù)各個(gè)組成部分靈敏度計(jì)算總靈敏度）根據(jù)各個(gè)組成部分靈敏度計(jì)算總靈敏度（2 2）直接校準(zhǔn)總靈敏度）直接校準(zhǔn)總靈敏度進(jìn)行重要試驗(yàn)時(shí)，采用后一種方法較好。進(jìn)行重要試驗(yàn)時(shí)，采用后一種方法較好。p 絕對(duì)校準(zhǔn)法絕對(duì)校準(zhǔn)法 絕對(duì)校準(zhǔn)法是將被校準(zhǔn)的傳感器置于精密的振絕對(duì)校準(zhǔn)法是將被校準(zhǔn)的傳感器置于精密的振動(dòng)臺(tái)上承受振動(dòng)，通過(guò)直接測(cè)量振動(dòng)的振幅、頻率動(dòng)臺(tái)上承受振動(dòng)，通過(guò)直接測(cè)量振動(dòng)的振幅、頻率和傳感器的輸出電量來(lái)確定傳感器的特性參數(shù)。和傳感器的輸出電量來(lái)確定傳感器的特性參數(shù)。 絕對(duì)校絕對(duì)校準(zhǔn)法準(zhǔn)法振動(dòng)校準(zhǔn)法振動(dòng)校準(zhǔn)法互易法互易法激光干涉校準(zhǔn)

24、法激光干涉校準(zhǔn)法重力加速度法重力加速度法共振梁法共振梁法 激光干涉校準(zhǔn)法激光干涉校準(zhǔn)法的原理是將被校準(zhǔn)的測(cè)的原理是將被校準(zhǔn)的測(cè)振裝置安裝在一個(gè)能產(chǎn)生正弦振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)振振裝置安裝在一個(gè)能產(chǎn)生正弦振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)上，用激光干涉儀等手段測(cè)出振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)臺(tái)上，用激光干涉儀等手段測(cè)出振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)頻率和振幅，此法用于校準(zhǔn)測(cè)振裝置的振動(dòng)頻率和振幅，此法用于校準(zhǔn)測(cè)振裝置的機(jī)械輸入量。被校測(cè)振裝置的輸出量可通過(guò)機(jī)械輸入量。被校測(cè)振裝置的輸出量可通過(guò)相應(yīng)的電氣測(cè)量系統(tǒng)獲得，從而可計(jì)算出其相應(yīng)的電氣測(cè)量系統(tǒng)獲得，從而可計(jì)算出其靈敏度或其它特性參數(shù)。靈敏度或其它特性參數(shù)。 例：校準(zhǔn)一只加速度傳感器的靈敏度例：校準(zhǔn)一只加速度傳感器的靈敏度 機(jī)械輸入量是加速度：機(jī)械輸入量是加速度：)2sin()2(2ftAfa傳感囂的電壓輸出量為：傳感囂的電壓輸出量為：)2sin(fte加速度傳感器的靈敏度為：加速度傳感器的靈敏度為：AfeSa2)2(Afe2)2(9800(mV/mm/s2) = (mV/g) p 比較校準(zhǔn)法比較校準(zhǔn)法 比較校準(zhǔn)法，是將被校準(zhǔn)的傳感器與標(biāo)準(zhǔn)傳比較校準(zhǔn)法，是將被校準(zhǔn)的傳感器與標(biāo)準(zhǔn)傳感器相比較。校準(zhǔn)時(shí)，將被校準(zhǔn)傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器相比較。校準(zhǔn)時(shí)，將被校準(zhǔn)傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器一起安裝在標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)上，使它們承受相同感器一起安裝在標(biāo)