振动测试技术

合集下载

振动测试技术学习资料

振动测试技术学习资料

一、简谐振动有时域测试参数简谐振动中常用的参数为位移、速度、加速度、激振力、振幅和振动频率,其中前五个参数属于时域测试参数。

二、振动测试及信号分析的任务振动测试及信号分析主要有以下五个方面的任务:(1)验证振动理论和计算结果的准确性,也被称为实验验证或工程振动测试中的正问题。

(2)为改进结构优化设计提供充分的实验依据。

(3)查清外界干扰力的激振水平和规律,以便采取措施来减少或控制振动。

(4)检测诊断设备故障。

(5)振动控制。

三、压电式、涡流式及磁电式传感器的机电变化原理。

1、压电式传感器的机电变换原理某些晶体(如人工极化陶瓷、压电石英晶体等)在一定的方向的外力作用下或承受变形时,它的晶体面或极化面上将有电荷产生。

这种从机械能(力或变形)到电能(电荷或电场)的变换称为正压电效应。

而从电能(电场或电压)到机械能(变形或力)的变换称为逆压电效应。

因此利用晶体的压电效应,可以制成测力传感器。

在振动测量中,由于F=ma,所以压电式传感器是加速度传感器。

2、电涡流传感器的机电变换原理电涡流传感器是一种相对式的非接触传感器,它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的,主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中检测转轴的振动测量。

3、电动式(磁电式)传感器的机电变换原理电动式传感器基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时,导体两端就感应出电动势,因此利用这一原理而产生的传感器称之为电动式(磁电式)传感器。

它实际上是速度传感器。

四、选择振动传感器的原则选择拾振器类型时,要根据测试的要求(如要求测位移、或测速度、加速度、力等)及被测物体的振动特性(如待测的频率范围,估计的振幅范围等),应用环境情况(如环境温度、湿度、电磁场干扰情况等)结合各类拾振器本身的各项特性指标来考虑。

下列情况可用位移拾振器:(1)位移幅值特别重要时(例如,不允许某振动部件在振动时碰到别的物体,即要求振幅时)。

振动测试与分析

振动测试与分析

振动测试与分析引言:在各行各业中,振动测试与分析是一项重要的技术,它可以帮助我们了解各种物体和系统的振动特性,以及找出潜在的问题并提供解决方案。

本文将介绍振动测试与分析的基本原理和方法,以及其在不同领域的应用。

一、振动测试的原理振动测试是通过将传感器安装在被测试物体上,测量物体在振动过程中产生的加速度或速度来获取振动信号。

传感器将振动信号转换为电信号,再经过信号放大和采样,最终得到振动波形。

常用的传感器包括加速度计、速度计和位移传感器。

二、振动测试的方法1.自由激振法:在物体上施加外力进行振动,然后测量物体的振动响应。

这种方法适用于研究物体的振动特性和固有频率。

2.强迫激振法:通过施加特定的激励信号,使物体以特定频率和幅度振动。

这种方法常用于测试物体的耐振性和振动特性。

3.模态分析法:通过激励物体的不同模态形式,测量物体不同模态的振动响应,从而研究物体的模态特性和阻尼特性。

三、振动测试与分析的应用1.机械工程领域:振动测试与分析在机械工程中有广泛的应用。

例如,在汽车工业中,振动测试可以用于测试汽车零件的耐用性和可靠性,预测零件的寿命。

在航空航天领域,振动测试可以用于测试航天器的结构强度和振动特性,以提高飞行安全性。

2.电子工程领域:振动测试与分析在电子工程领域也有重要的应用。

例如,在手机制造业中,振动测试可以用于测试手机零件的质量,确保手机在使用过程中的稳定性和可靠性。

另外,在电子设备的设计中,振动测试可以用于优化电路板的设计,减少振动对电子元器件的损坏。

3.土木工程领域:振动测试与分析在土木工程领域有助于评估建筑物和结构的安全性。

例如,在地震工程中,振动测试可以用于评估建筑物的抗震性能,预测地震情况下的结构变形和破坏程度。

此外,振动测试还可以用于监测桥梁、隧道等工程结构的安全状况。

4.生物医学领域:振动测试与分析在生物医学领域中也有应用。

例如,医学领域中常用的超声波检测技术,就是利用振动信号来获取人体组织和器官的内部信息。

振动测试技术基础培训

振动测试技术基础培训

航空航天工程应用
• 神州飞船
航天
• 飞机整机强度试验、模态
试验
• 飞机发动机试验、整机测 试、动部件测试等
• 火箭发动机点火试验
• 卫星地面试验
旋转设备状态监测
• 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中,生产线上设备运行状态关 系到整个生产线流程。通常建立状态(定期或在线)监测系统。
石化企业输 油管道、储 油罐等压力 容器的破损 和泄露检测。
2 响应特性
传感器的响应特性是指在所测频率范围 内,保持不失真的测量条件。
实际上传感器的响应总不可避免地有一 定延迟,但总希望延迟的时间越短越好。
3 线性范围
任何传感器都有一定线性工作范围。在 线性范围内输出与输入成比例关系,线性范 围愈宽,则表明传感器的工作量程愈大。传 感器工作在线性区域内,是保证测量精度的 基本条件。
4R
金属丝应变片: dR (1 2 )
R
V与应变成线性关系,可以用电桥测量电压测量应变
电桥的接法:
单臂
半桥
全桥
动手做:
1. 自己动手在等强度梁上粘 贴应变片。
2. 使用应变测试系统测试等 强度梁应变值。
电涡流位移传感器
原理:涡流效应
产品:
电涡流转速传感器
磁电式速度传感器
1.变换原理:
• 在一定的应力范围(弹性形变)内, 材料的应力与应变量成正比,它们的 比例常数称为弹性模量或弹性系数 。
• 胡克定律(弹性定律)
传感器基础—被测物理量
• 振动位移:就是质量块运动 的总的距离,也就是说当质 量块振动时,位移就是质量 块上、下运动有多远。
• 位移的单位可以用µm 表示。 • 进一步可以从振动位移的时

振动测试技术在机械设计中的应用

      振动测试技术在机械设计中的应用

振动测试技术在机械设计中的应用一. 引言随着科技的不断发展和工业化的进步,机械设备变得越来越普及,机械工程师不得不面对越来越复杂的问题,而且产品性能的稳定性必须得到担保。

因此,振动测试技术在机械设计中的应用越来越广泛。

二. 振动测试技术的定义和原理振动测试技术是一种通过测量测试对象的振动参数,来评估其结构和性能的技术。

其原理是通过振动传感器采集振动信号,再使用振动分析器进行处理和分析,最终得到有关测试对象振动特性的信息。

三. 振动测试技术在机械设计中的应用1. 可靠性测试机械设备疲劳、耐久性和可靠性是很关键的因素。

振动测试技术能够对机械设备的疲劳、耐久性和可靠性进行测试,准确地评估其寿命和可靠性,从而保证产品的稳定性。

2. 故障诊断机械设备发生故障,往往是因为内部的一个元件或一组元件振动频率的突然变化。

振动测试技术能够通过检测机械设备的振动状况进行故障诊断,从而迅速定位故障源,减少故障处理时间。

3. 优化设计振动测试技术能够对机械设备的振动特性进行测量和分析,从而准确地了解和评估其结构和性能,为机械设备的优化设计提供重要参考依据。

4. 质量控制振动测试技术可以检测机械设备的振动特性是否符合设计要求,预防机械设备在使用过程中可能出现的振动问题,从而保证产品质量。

四. 振动测试技术的发展趋势1. 传感器的进一步优化传感器作为振动测试技术的核心组件,需要不断地进行优化和更新。

未来的传感器将越来越小巧、高灵敏、高精度,能够测量更广泛的频率范围和振幅范围。

2. 分析工具的全面升级分析工具是振动测试技术的另一个重要组成部分。

未来的分析工具将集成更多的图像处理和数据分析算法,提高分析结果的准确性和可靠性。

3. 应用领域的扩展振动测试技术的应用领域将越来越广泛,不仅仅应用于机械设计,还会应用于航空航天、交通工程、医学、生物工程等领域。

五. 结论振动测试技术在机械设计中的应用非常重要,它能够提高产品的可靠性和质量,减少故障率和维修成本。

变形和振动测试技术的原理和应用

变形和振动测试技术的原理和应用

变形和振动测试技术的原理和应用随着工程技术的不断发展,变形和振动测试技术在各个领域的应用也越来越广泛。

比如在机械制造行业中,变形测试和振动测试技术可以用来检测机械结构的稳定性和可靠性,预测机械设备的寿命和故障情况,从而帮助企业优化生产工艺,提高生产效率;在建筑、桥梁、道路等领域,变形和振动测试技术则可用来检测结构的抗震性能和结构的安全系数,为城市的安全建设提供重要的技术支持。

一、变形测试技术的原理和应用变形测试技术指的是对物体的形变进行测量的技术,一般可以通过应变测试来实现。

应变测试是将应变计附着在被测试物体上,通过测量应变计的形变获取被测物体的应变情况,从而推算出被测物体的变形情况。

应变测试技术可以应用于多种不同的测试场合,比如在检测桥梁承载能力、飞机机翼等领域都有广泛应用。

在实际应用过程中,变形测试技术可以帮助工程师进行材料性能的测试,优化材料的制造过程,从而提高材料的质量和性能。

此外,变形测试技术也可用来检测构件的结构变形和变形梁的弯曲变形,用于对结构的变形进行实时监测和分析,从而及时预防结构的断裂和损坏。

二、振动测试技术的原理和应用振动测试技术指的是检测被测物体震动情况的测试技术。

一般来说,振动测试技术主要分为加速度测试和速度测试两种方法。

加速度测试利用加速度传感器对被测物体的加速度进行检测,以反映出振动状态;速度测试则是利用速度传感器对被测物体的速度进行检测,以反映出振动情况。

在实际应用过程中,振动测试技术主要被应用于机械制造和汽车工业。

例如,在汽车工业领域,振动测试技术可以被用来测试发动机的转速、减震器的质量和阻尼系数等信息,以确保车辆的安全性和驾驶的舒适性。

在机械制造业领域,振动测试技术可以被用来检测机台的进给、加工力、动力刚度等性能参数,从而确保机制的加工质量和生产效率。

总之,变形和振动测试技术作为现代工程技术的重要分支,其应用范围和技术发展都得到了快速的发展。

为了实现现代化的生产和科技的进步,我们需要继续深入研究和推广这些技术,并发扬其优良传统,努力创造更多具有创造性的工程技术成果,为现代社会的发展做出新的贡献。

振动测试与分析技术在机械工程中的应用研究

振动测试与分析技术在机械工程中的应用研究

振动测试与分析技术在机械工程中的应用研究引言:振动测试与分析技术是现代机械工程中非常重要的一项技术,它可以帮助工程师了解机械设备的振动特性,从而提高机械设备的工作稳定性和寿命。

本文将探讨振动测试与分析技术在机械工程中的应用研究,并分析其在不同领域中的具体应用和效果。

1. 振动测试技术的原理振动测试技术是通过激励机械设备,测量振动信号的幅值、频率和相位,以分析机械设备的振动特性。

振动信号可以分为时间域信号和频域信号两种类型。

时间域信号用来分析振动信号的幅值和相位信息,频域信号则用来分析振动信号的频率特性。

2. 振动测试技术的应用范围振动测试技术广泛应用于机械工程中的各个领域,包括航空航天、电力、交通运输、制造业等。

以航空航天领域为例,振动测试技术可以用于检测飞机结构的振动特性,以确保飞机在高速飞行时的稳定性和安全性。

3. 振动测试技术在机械故障诊断中的应用振动测试技术在机械故障诊断中具有重要的应用价值。

通过对机械设备的振动信号进行分析,可以检测到机械设备中存在的故障,并且可以通过振动信号的特征参数来识别具体的故障类型,从而及时修复设备,避免进一步损坏。

例如,在制造业中,通过振动测试技术可以检测到机床的刀具磨损情况,从而及时更换刀具,保证加工质量和效率。

4. 振动测试技术在结构优化中的应用振动测试技术还可以在机械结构优化方面发挥作用。

通过对机械结构的振动特性进行测试和分析,可以找出机械结构中存在的共振点和振动源,进而改善结构设计,减少结构的共振现象,提高机械设备的工作稳定性和寿命。

例如,在汽车工程中,可以利用振动测试技术来检测汽车车身的共振点,从而调整车身结构,减少共振现象,提高行车的平稳性和舒适性。

5. 振动测试技术在产品可靠性设计中的应用振动测试技术在产品可靠性设计中也有重要的应用价值。

通过对产品在振动条件下的耐久性测试,可以评估产品的寿命和可靠性,为产品的设计和制造提供依据。

例如,在电子产品领域,可以利用振动测试技术来测试手机在跌落环境下的可靠性,以保证手机在正常使用过程中不会发生损坏或故障。

3-振动测试分析技术

3-振动测试分析技术
3 测试位置(监测点)
相对轴位移
§ 3.3振动测试方案
3 测试位置(监测点)
相对轴膨胀
§ 3.3 振动测试方案
4 测试周期:
定期、随机、巡检、在线监测,企业的要求, 国家的规定,分析的需要等。
§ 3.3 振动测试方案
5 振动评定标准:
• 绝对法
根据相应的国际标准、国家标准、行业标准等, 如: ISO, GB, API 等。
直接测量参数的选择
振动位移、振动速度和振动加速度三者的幅值之间的关系 与频率有关,所以,在低频振动场合,加速度的幅值不大 ;在高频振动场合,加速度幅值较大。考虑到三类传感器 及其后续仪器的特性,并根据振动频率范围而推荐选用振 动量测量的范围。
§ 3.2 振动测试的仪器设备
传感器的合理选择
灵敏度
传感器的灵敏度越高,可以感知越小的变化量,即被测量 稍有微小变化时,传感器即有较大的输出。但灵敏度越高 ,与测量信号无关的外界噪声也容易混入,并且噪声也会 被放大。因此,灵敏度高的传感器往往要求有较大的信噪 比。过高的灵敏度会影响其适用的测量范围。
轴承上
75
50
轴上(靠近 轴承)
150
100
3000 25 50
3600 ≥6000
21
12
44
20
§ 3.2 振动测试方案
5 振动评定标准:
绝对法
在制定上述振动标准时,假设: 机组振动为单一频率的正弦波振动; 轴承振动和转子振动基本上有一固定的比
值,因此可利用轴承振动代表转子振动; 轴承座在垂直、水平方向上的刚度基本上
§ 3.2 振动测试的仪器设备
传感器的合理选择 线性范围
传感器都有一定的线性范围,在线性范围内输出与输入成 比例关系。线性范围愈宽,表明传感器的工作量程愈大。

车载测试中的振动和冲击测试技术

车载测试中的振动和冲击测试技术

车载测试中的振动和冲击测试技术随着汽车科技的不断发展和不断寻求创新,车辆在设计和制造过程中需要经历各种测试以确保其安全性和可靠性。

在车载测试过程中,振动和冲击测试技术是关键的环节之一,以评估车辆在实际道路环境下的性能和耐久性。

本文将探讨车载振动和冲击测试技术的原理、方法和意义。

一、振动测试技术振动测试技术是通过模拟车辆在行驶过程中遇到的各种振动情况,为车辆的结构、零部件和系统进行可靠性和功能性测试的一种方法。

振动测试的目的是评估车辆在振动环境下的响应和稳定性,并且找出潜在的问题和缺陷,以便进行改进和优化。

在振动测试中,车辆通常被放置在振动平台上,并通过振动器、加速度计等设备施加不同频率和振幅的振动。

通过监测和分析车辆在振动过程中的响应,可以评估车辆在不同工况下的动态特性、结构强度和可靠性。

振动测试技术在车辆设计和制造过程中的应用十分广泛。

它可以用于评估底盘、悬挂系统、车身结构等各个部件的振动特性,以及各种动力系统和传动系统在高速运行条件下的可靠性。

通过振动测试,可以发现和解决车辆零部件的噪音、疲劳、松动等问题,提高车辆的舒适性和稳定性。

二、冲击测试技术冲击测试技术是用来模拟车辆在行驶过程中所遭受的冲击和颠簸情况的一种测试方法。

冲击测试的目的是评估车辆在各种道路条件下的结构和部件的耐久性和可靠性,以及车辆在发生事故时的安全性能。

在冲击测试中,通常使用冲击模拟器或者通过道路试验来模拟车辆在实际行驶过程中所受到的冲击和颠簸情况。

通过监测和记录车辆在冲击过程中的加速度、位移、应力等参数,可以评估车辆的结构和部件是否能够在各种极端工况下保持稳定和可靠。

冲击测试技术在车辆设计和制造过程中的应用广泛。

它可以用于评估车辆底盘、车身、安全气囊等部件在具有挑战性的道路情况下的性能,以及车辆碰撞、翻滚等意外情况下的安全性能。

通过冲击测试,可以发现和解决车辆结构和部件的强度、刚度、耐久性等问题,提高车辆的安全性和可靠性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

拱桥振动测试姓名:刘*学号:*******班级:研14-1班课程:振动测试技术年月:2015年7月18日目录一振动测试概述 (1)1 振动分类及描述 (1)2 振动基本参量表示方法 (1)3 振动测试仪器分类及配套使用 (3)4 窗函数的分类及用途 (4)5 信号采集及分析过程中出现的问题,怎样解决? (7)二、惯性式速度型与加速度型传感器 (8)1 惯性式速度传感器的分类 (8)2 压电式加速度传感器 (9)三振动特性参数的常用量测方法 (12)1 振动基本参数的量测 (12)2 简谐振动频率的量测 (12)3 机械系统固有频率的测量 (12)4 简谐振动幅值的测量: (12)5衰减系数的测量: (13)6结构动力特性参数量测 (13)7 稳态正弦激振及测试 (13)8 瞬态激振及测试 (14)9 随机激振及测试 (15)四题目(结构设计) (16)1 结构设计资料及试验要求 (16)2.试验目的 (18)3.试验方法 (18)4 结果分析 (20)五概念 (22)1 功率谱 (22)2 自相关函数 (22)3 互相关函数 (23)4 相干函数 (23)5 传递函数 (24)六模态分析 (26)1 概念 (26)2 方法分类及理解 (26)一振动测试概述1 振动分类及描述按照运动的表现形式,振动可以分为确定性和非确定性振动(即随机振动)。

确定性振动又分为周期性和非周期性振动。

周期性振动分为简谐振动和复杂周期振动。

非周期运动又分为准周期和瞬态振动。

非确定性振动分为平稳随机和非平稳随机,平稳随机又分为各态历经和非各态历经。

按振动激励类型分类,振动可分为随机自由振动和随机强迫振动。

按振动位移的特征分类,振动可分为:横向振动(振动体上的质点在垂直于轴线的方向产生位移的振动)、纵向振动(振动体的质点沿轴线方向产生位移的振动)和扭转振动(振动体上的质点沿轴线方向产生位移的振动)。

周期运动的最简单形式是简谐振动。

这种振动的表示方法及特点是描述其他振动形式的基础。

一般的周期运动可以借助傅里叶级数表示成一系列简谐振动的叠加,该过程称为谐波分析。

非周期运动则需要通过傅里叶积分作谐波分析。

2 振动基本参量表示方法工程振动测试的主要参数有位移、速度、加速度、激振力、振幅、振动频率、阻尼比及结构的振动模态等。

其中前五个参数属于时域测试参数。

下面分别来说明振动基本参量的表示方法及其含义:(1)振幅(A):振幅就是振动过程中振动物体离开平衡位置的最大距离。

振动的幅度有三种表示法,即峰值、平均值和有效值。

(2)周期(T):从振动波形来看,连续两次波峰或者波谷之间耗费的时间就是一个振动周期,也就是完成一次振动所需的时间。

(3)频率(f):单位时间内振动循环的次数f,单位是赫兹(Hz)。

频率是振动特性的标志,是分析振动原因的重要依据。

周期T是物体完成一个振动过程所需要的时间,单位是秒(s )。

频率与周期互为倒数,1f T=。

(4)相位():振动物体在任一时刻t 的运动状态(指位置和速度)都由()t ωϕ+决定,()t ωϕ+是决定简谐振动运动状态的物理量,称为振动的相位。

表示0t =时的相位,叫做初相位或初相。

物体的振动在一个周期内所经历的运动状态没有一个相同的,这相当于相位从0到2π的变化;而位移和速度都相同的运动状态,它们所对应的相位差是2π或2π的整数倍。

因此,相位是反映简谐运动周期性特点,并用以描述运动状态的重要物理量。

(5)临界阻尼(cr c )可定义为:体系自由振动反应中不出现往复振动所需的最小阻尼值,即 2cr n c m km ω==(6)结构的阻尼系数(c ):是结构在每一振动循环中消耗能量大小的度量。

结构的阻尼比是结构的重要动力特性参数,利用结构自由振动试验可以获得结构的阻尼比。

(7)对数衰减率(δ):定义为 i 2i+1ln1u u δζ==-, i i+1u u 为相邻振动峰值比。

简谐振动中的测试参数: 位移,速度,加速度为时间调和函数的振动称为简谐振动,这是一种最简单最基本的振动。

其函数表达式为:位移: ()sin()sin(2)x t A t A ft ωπ==速度: ()cos()sin(2)2v t A t A ft πωωωπ==+加速度: 22()sin()sin(2)a t A t A ft ωωωππ=-=+式中: A ——位移幅值(cm 或mm );ω——振动圆频率(1s );f ——振动频率(Hz )。

()()()x t v t a t 、、三者之间的相位依次相差为2π。

若令:速度幅值V A ω=,加速度幅值20a A ω=,则有220(2)a V A f A ωωπ===。

由此可见,位移幅值A 和频率ω(或f ),是两个十分重要的特征量,速度和加速度的幅值V 和0a 可以直接由位移幅值A 和频率f 。

导出。

在测量中,振动测试参数的太小常用峰值、绝对平均值和有效值来表示。

所谓峰值是指振动量在给定区间内的最大值,均值是振动量在一个周期内的平均值,有效值即均方根值,它们从不同的角度反映了振动信号的强度和能量。

3 振动测试仪器分类及配套使用一、分类(1)机械式的测量仪器。

将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录。

此法常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,能测量的频率较低,精度也较差。

但在现场测试时较为简单方便。

(2)光学式的测量仪器。

将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。

常用的仪器有读数显微镜和激光测振仪等。

目前光学测量方法主要是在实验室内用于振动仪器系统的标定及校准。

(3)电测仪器。

将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。

这是目前应用得最广泛的测量方法。

图1.1 电测法基本测量系统示意图二、配套使用情况目前,整个动态测试仪器系统通常有以下三种测振仪配套方式,见图2。

图1.2 动态测试系统三种配套仪器系统4 窗函数的分类及用途一、分类1. 矩形窗(Rectangular 窗)矩形窗属于时间变量的零次幂窗,函数形式为: 磁电式拾振器 U电压放大器 U动态数据采集仪压电式加速度q 电荷放大器 U 应变式传感器 R 动态电阻应变仪UA/D 显示终端 计算机主机 打印机1,0,()0t T Tw t t ⎧≤≤⎪=⎨⎪≥⎩, T 。

相应的谱窗为:()2sin tW t ωωω= 2. 三角窗(Bartlett 或Fejer 窗)三角窗是幂窗的一次方形式,其定义为: ()1(1);0t t w t t T T T T ⎧-⎪=≤≤⎨⎪≥⎩0谱窗为: sin 2()2T W T ωωω⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭3. 汉宁窗(Hanning 窗)又称升余弦窗,其时间函数 为:()111(cos ),t 220t t T T T w t T π⎧+≤⎪=⎨⎪≥⎩其谱窗为:sin 1sin()sin()()2T T T W T T T ωωπωπωωωπωπ+-⎡⎤=++⎢⎥+-⎣⎦4. 海明窗(Hamming 窗)海明窗也是余弦窗的一种,又称改进的升余弦窗,其时间函数为:()1(0.540.46cos ),t 0t t T TT w t T π⎧+≤⎪=⎨⎪≥⎩其谱窗为:sin sin()sin()() 1.080.46T T T W T T T ωωπωπωωωπωπ+-⎡⎤=++⎢⎥+-⎣⎦5. 高斯窗 高斯窗是一种指数窗,其时域函数为:()1t 0t T Tw t T ⎧≤⎪=⎨⎪≥⎩2-at e ,式中:a 为常数,决定了函数曲线衰减的快慢。

高斯窗谱的主瓣较宽,故而频率分辨力低,高斯窗函数常被用来截断一些非周期信号,如指数衰减信号等。

6. 参数可调整窗 利用变换窗的参数得到不同的性能,如上述余弦族窗中的系数,指数窗中的a ,以及Gauss 窗、Dolph —chebyshev窗、Kalser-Bessel 窗等也都是参数可调窗。

可以组构成一些窗函数系列、如P200、P300系列窗。

二 用途在数字信号频率分析中,要求对不同类型的时间信号选用不同的窗函数,对随机信号的处理,通常选用汉宁窗,因为它可以在不太加宽主瓣的情况下较大的压低旁瓣的高度从而有效的减少了功率的泄露。

对本来就有很好的离散谱信号,例如周期信号或准周期信号,分析时最好用旁瓣较低的Kalser-Bessel 窗。

冲击过程和瞬态过程的测量,一般用矩形窗而不选用汉宁窗或Kalser-Bessel 窗,因为这些窗对起始端很小的加权会使瞬态信号失去其基本特性。

5 信号采集及分析过程中出现的问题,怎样解决?1 信号采集和分析过程中出现的问题信号分析和采集过程中会出现信号频率混叠、连续信号的截断和抽样所引起的泄露、时域到频域转化、处理不好引起的误差和错误、信号中的信噪比等等问题。

2解决方法对于信号频率混叠需要进行对输入信号的抗混滤波,波样采集和模数转换。

对于连续信号的截断和抽样所引起的泄露需要进行加窗处理,通常所用的窗有矩形窗,汉宁窗,三角窗和海明窗等等。

再通过FFT变换,进行时域到频域的变换和数据计算。

信息论指出:对常用频宽为F的限时、白色高斯噪声信道,信道容量。

当容量不变时,增大带宽可降低信噪比,提高信噪比必须压缩带宽。

因此,抗干扰为主要矛盾时,可扩展频带换取低信噪比下接收,调频与扩频均基于这一原理。

频带为主要矛盾时,则可用信噪比换取频带,多进制、多电平传输均基于这一原理。

二、惯性式速度型与加速度型传感器1 惯性式速度传感器的分类惯性式测振传感器是利用弹簧质量系统的强迫振动特性来进行振动测量的。

这种传感器可以直接固定在被测物体上,它不需要相对参考系固定传感器。

是一种绝对式测振传感器。

分为磁电式拾振器和压电式加速度传感器。

一.磁电式拾振器(1)力学模型图示:图2.1 磁电式拾振器1—弹簧;2—质量块;3—线圈;4—磁钢;5—仪器外壳(2)力学原理惯性式速度传感器的换能原理是以导线在磁场中运动切割磁力线产生电动势为基础的。

由永磁铁和导磁体组成磁路系统,在磁钢间隙中放一工作线圈,当线圈在磁场中运动时,由于线切割磁力线,根据电磁感应定律在线圈中就有感应电动势产生,其大小正比于切割磁力线的线圈匝数和通过此线圈中的磁通量的变化率。

当仪器结构定型后,感应电动势和线圈对磁钢相对运动的线速度成正比。

电磁拾振器又称为速度计。

线圈中感应电动势大小为: E nBLv式中n—线圈的匝数;B—磁钢与线圈间的磁场强度;L—每匝线圈的平均长度;V—线圈的运行速度。

2 压电式加速度传感器(1)力学模型示意图:下图中:1—仪器外壳;2—硬弹簧;3—质量块;4—压电晶体;5—输出线图2.2 压电式加速度传感器结构原理(2)工作原理压电式加速度传感器一般有三类,即中心压缩式、剪切式和三角剪切式。

相关文档
最新文档