振動(dòng)測(cè)試技術(shù)方案

振動(dòng)測(cè)試技術(shù)方案振動(dòng)測(cè)試技術(shù)方案1振動(dòng)測(cè)試技術(shù)方案測(cè)量，描述系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)特性。一、指標(biāo)分析式、電容式、電感式以及光電式。壓電式加速度傳感器由于具有測(cè)量頻率范圍寬、量程大、體積小、重量輕、對(duì)被測(cè)件的影響小以及安裝時(shí)，用戶主要關(guān)心的是加速度計(jì)傳感器的技術(shù)指標(biāo)，包括靈敏度、帶寬、量程、區(qū)分率、輸出電氣特性等。靈敏度被測(cè)振動(dòng)量〔加速度值〕大小而定，但由于加速度傳感器是測(cè)量振動(dòng)10~50pC/g。帶寬傳感器的帶寬是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定的頻率響應(yīng)幅值誤差內(nèi)〔±5%,±10%,3dB〕稱(chēng)為高、低頻截止頻率。截止頻率與誤差直接相關(guān)，所允許的誤差范數(shù)所打算。高頻截止頻率高的傳感器必定是體積小，重量輕，反之用于低頻測(cè)量的高靈敏度傳感器相對(duì)來(lái)說(shuō)則肯定體積大和重量重。量程加速度傳感器的測(cè)量量程是指?jìng)鞲衅髟诳隙ǖ姆蔷€性誤差范圍1%。作為一般原則，靈敏度越高其測(cè)量范圍越小，反之靈敏度IEPE〔電壓輸出型壓電加速度傳感器的測(cè)量輸出電壓量值一般都為±5V。通過(guò)換算就可得到傳感器的最大量程，即等于最大輸出電壓與靈敏度的比值。需要指出的是IEPE壓電傳感的量程電壓時(shí)，傳感器的最大輸出信號(hào)就會(huì)發(fā)生畸變。因此IEPE型加速度傳感器的偏置電壓穩(wěn)定與否不僅影響到低頻測(cè)量也可能會(huì)使漂移而造成測(cè)量信號(hào)忽大忽小。區(qū)分率聲的限制，輸出噪聲的大小隨頻帶寬度而變化。輸出電氣特性頻測(cè)量時(shí)可以獲得良好的性能。它可分雙電源(四線)和單電源(二線、帶偏置，又稱(chēng)ICP)ICP型加速度傳感器的供電和信號(hào)輸出共用一根線。其特點(diǎn)是：低阻抗輸出，抗干擾，噪聲小，性能價(jià)格比高，安裝便利，尤其適于多點(diǎn)測(cè)量，穩(wěn)定牢靠、抗潮濕、抗粉塵、抗有害氣體。內(nèi)置電路傳感器靈敏度的選型計(jì)算為：被測(cè)加速度值最大輸出電壓/傳感器靈敏度〔mV/g，如選用目前最為通用的傳感器的靈敏度為100mV/g50g100g50mV/g的加速度計(jì)，其余以此類(lèi)推。境、安裝方式等影響，實(shí)際使用時(shí)應(yīng)參照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)來(lái)操作。二、解決方案為加速度傳感器、信號(hào)調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等，見(jiàn)示意圖1。加速度傳感器 信號(hào)調(diào)理器器 數(shù)據(jù)采集器 計(jì)算機(jī)1振動(dòng)測(cè)試硬件流程圖A/D理。方案中對(duì)加速度傳感器的提出要求是：量程：0～20g帶寬：0.3-3000Hz〔±10%)區(qū)分率：0.2mg抗沖擊：1000g三軸測(cè)量50dB〔十萬(wàn)倍。由于各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)不盡一樣，同時(shí)考慮到本錢(qián)因A/D性能提出兩種方案。方案一：以北京神州翔宇技術(shù)銷(xiāo)售的加速度傳感器ICP0110為例，其技術(shù)指標(biāo)如下：靈敏度：100mV/g量程：50g頻率范圍：0.3-5000Hz〔±10%)安裝諧振點(diǎn)：20kHz重量：98gm線性：≤1%橫向靈敏度：≤5% 典型值：≤3輸出偏壓：8-12VDC恒定電流：2-20mA， 典型值：4mA輸出阻抗：＜150Ω鼓勵(lì)電壓：18-30VDC 典型值：24VDC溫度范圍：-40～+120℃放電時(shí)間常數(shù)：≥0.2秒6V，且系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍為十萬(wàn)倍，則數(shù)10V24位的A/D采集，1LSB對(duì)應(yīng)電壓約為0.6μV，依據(jù)靈敏度計(jì)算得區(qū)分率為0.6μg，滿足使用要求。由于區(qū)分率與噪聲電壓是嚴(yán)密相關(guān)的，要到達(dá)0.2mg的區(qū)分率最大噪聲電壓為20μV。大多數(shù)加速度傳感器產(chǎn)品中指出了各個(gè)典型頻率點(diǎn)的電壓噪聲均方根值，選型時(shí)依據(jù)上述分析來(lái)打算。100mv/gICP011024位的多通道數(shù)據(jù)采集器作為振動(dòng)測(cè)試的硬件平臺(tái)。24位數(shù)據(jù)采集器〔也稱(chēng)振動(dòng)測(cè)試儀〕的技術(shù)指標(biāo)如下：410V支持IEPE總計(jì)總計(jì)918000.1Hz24A/D105K108〔典型值〕相關(guān)硬件報(bào)價(jià)如下〔可詢問(wèn)相關(guān)公司：序號(hào)型號(hào)描述單價(jià)數(shù)量1640振動(dòng)測(cè)試儀64000120110加速度傳感器430013eZ-Analyst〔可選〕分析軟件235001方案二：16位的數(shù)1mg。16位數(shù)據(jù)采集器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如下：8個(gè)模擬輸入通道16-bit區(qū)分率最大數(shù)據(jù)吞吐力量同步采樣(A/D轉(zhuǎn)換)8I/Obits132-bit的時(shí)間計(jì)數(shù)器外部數(shù)字觸發(fā)輸入輸入范圍分別為±10V,±5V,±2V±1總計(jì)總計(jì)33380相關(guān)硬件報(bào)價(jià)如下〔可詢問(wèn)相關(guān)公司：序號(hào)型號(hào)描述單價(jià)數(shù)量1Usb-1608fs數(shù)據(jù)采集器3700120110三方向加速度傳感器4300130201調(diào)理器238014DASYAB〔可選〕分析軟件230001方案比較：LC0110，除抗振動(dòng)沖擊500g外其余指標(biāo)均可滿足，且配備特地的信號(hào)調(diào)理器、抗混疊