测量子系统和数据采集、处理子系统
3.1.2测量子系统测量分系统主要包括传感器，适调放大器及有关连接部分。最常用的传感器 为电式传感器。适调放大器的作用是调整传感器所产生的小信号，以便送至分 析仪进行测量。测量分系统主要由力传感器和运动传感器组成。结构在激振器或力锤的激励下产生振动时，输入到机械系统的信号和从该系 统输出的信号都必须进行测量。系统的输入一般是力，用力传感器测量。系统输 出通常是结构上一些感兴趣点的位移、速度或加速度，这些输出量用运动传感器 测量。模态分析试验中经常用的运动传感器是以压电晶体为敏感元件的加速度传感 器。当晶体变形时，它的两个极面上会产生与其变形成正比的电荷，而变形是与 晶体受到的力成正比的。在大多数模态分析测量中，压电力传感器代替了带有应变片的传统的测力计。 压电力传感器的主要特性指标是******力、最低频率和最高频率(与负载有关)以及 灵敏度。对于很低频的测量，应变片式的动态测力计仍在使用。一般来说，力传 感器对模态分析测量的影响比加速度计要小。在机械结构的模态分析试验中，响应通常是结构物体的运动，以位移、速度 或加速度来表示。理论上，测量这三个运动参数中的哪一个是无关紧要的。测量 位移对低频情况更为重要，而高频情况下更强调测量加速度。速度的均方根值被 称为“振动烈度”，因为振动速度与振动能量有着简单的关系。这可能是需要测量 速度的重要原因。然而，位移传感器和速度传感器一般都比较重。大部分运动传 感器都是质量一弹簧系统，都有一个共振频率。位移传感器在它自身共振频率以 上的频带内其输出信号与其位移成正比。这必然要求共振频率很低，从而需要有 较大的质量、对于加速度计情况正相反。质量越小，把它粘在结构上时对结构的 影响就越小，测量也就越精确。加速度计的另一个好处是，在做常规的振动分析 时，加速度信号可以通过积分电路正确地积分，从而得到速度和位移，而将速度 传感器和位移传感器跟微分电路一起使用是不适合的，因为它会放大高频噪声。 基于以上考虑使加速度计在模态分析试验中成为应用最广泛的•运动传感器。3.1.3数据采集、处理子系统试验模态分析的第三部分是数据采集、处理分系统。这部分有两个任务:第一 是记录并处理由力传感器与运动传感器测试所得的信号数据，例如确定频率响应 函数;第二是从测试得到的频响函数中导出并确定模态参数(模态频率，模态阻尼 比，模态振型向量等)。目前模态测试常用的分析仪器有如HP變62A, Siglab20-42 等，且大多数信号分析仪均带有某些用以控制激励的信号源，具有窄带及可变带 宽的随机、正弦、正弦扫描、瞬态随机及线性调频脉冲等信号源。动态数据采集处理系统绝大多数都是以数字计算机为主体的系统。它主要由 以下几部分组成:数据采集模块、模拟信号适调输出模块、数字信号处理模块<DSP)、 计算机或工作站、存储硬盘。目前市场上常用的数据采集处理系统主要有一些小型专用信号分析仪和大 型多通道数据并行采集处理系统。小型专用信号分析仪是以快速傅立叶变换为主 体的信号处理机，一般有多个测量通道，具有在时域上信号采集、编辑、相关分 析和概率密度分析;在频域上傅氏谱、功率普、频响函数和相干函数等分析功能， 还内装有数字合成的随机和(或：)正弦信号源。这些分析功能的软件大都做了硬件 化处理，因而操作相当简便。分析仪配有接口与计算机相连，大大扩展了分析仪 的功能，这时分析仪作为前端机进行数据采集和预处理;而计算机作为后端机对预 处理数据进行二次处理，并将结果存入硬盘。典型的专用信号分析仪有HP3562A，DSPT Siglab20-42和BK3550等。多通道数据并行采集处理系统的测量通道可达 256路以上，具有高速传递、存储和处理数据能力。系统配有相当完善的数据处 理软件，并为用户软件开发提供接口。典型的多通道数据采集处理系统有HP3565S, Siglab, ZONIC WS7000等。输入数据经A/D变换后，由软件进行FFT、变换平均、 滤波、加窗、各种相关分析及谱等变换及处理后，得到各种曲线，如脉冲响应函 数曲线、频响函数曲线、相关函数曲线等，再由模态识别软件实现各种时域及频 域参数识别得到各种模态参数。目前市场上比较主流的模态识别软件有 LMSCADA-PC，ME'scope,Testlab，STAR 等。本文采摘自“VMC1060型立式加工中心试验模态分析”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找wnsr888手机版相关的文章！本文由海天精工整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！
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