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振动的测试——振幅的测量

  机械振动测最主要是指测定振动体(或振动体上某一点)的位移、速度、加速度大小,以及振动频率、周期、相位、衰减系数、振型、频谱等。

  振幅的测量:

  机械振动测量中,有时不需要测最振动信号的时间历程曲线,而只需要测量振动信号的幅値,即振动位移、速度和加速度信号的有效值,有时也包栝峰值的测罩。它们的物理单位分别为 米(m) 、米/秒(m/s) 和 米/秒2(m/s2)。机械工程中最常采用压电式加速度计和磁电式速度计作为测振传感器来测量机械振动。图2l为采用这两种传感器的测振系统原理框图。

机械振动幅值测量框图.png

  工程实际中的机械振动一般不会是纯正弦振动。为保证测量结果的准确性,信号有效值的测量必须使用所谓均方根电压表,而不能用一般的毫伏表。因为一般的毫伏表是针对正弦信号设计的,以简单的绝对均值测量代替有效值测量,这种电压表在测量非正弦复杂信号时会产生大的测量误差。

  若所测的振动信号是典型的简谐信号,只要测出振动位移、速度、加速度幅值中的任何一个,就可以根据位移、速度、加速度三者的关系求出其余的两个。

  设振动位移、速度、加速度分別为 x、v、a 其幅值分別为X、V、A,即

 

1447399919224270.png

 

  式中,B为位移振幅;ω为振动角频率;φ为初相位。

  振动信号的幅值可根据式(2-16)中位移、速度、加速度的关系,分別用位移传感器、速度传感器和加速度传感器来测量。也可利用信号分析仪和测振仪中的微分、积分功能來测量。

位移、速度、加速度的关系.jpg

  对于一般复杂振动信号幅值的测量,当用电测法进行测量时,可将记录(或显示)的振动波形幅值大小乘以相应的灵敏度(可由系统定度得到),即可得到振动体振动的幅值。在实际振动波形的记录(或显示)图中,通常波形基线不易确定,故常读取波形的峰-峰值,再折算为振动峰值或有效值。测量值可以是位移、速度、加速度。