第四章振動(dòng)測(cè)量

1、工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置第四章第四章 振動(dòng)測(cè)試概論振動(dòng)測(cè)試概論王書茂王書茂工學(xué)院機(jī)電工程系工學(xué)院機(jī)電工程系電話：電話：6273638562736385 Email:

2、結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-1 振動(dòng)測(cè)試概論振動(dòng)測(cè)試概論物體在平衡位置附近來(lái)回往復(fù)的運(yùn)動(dòng)物體在平衡位置附近來(lái)回往復(fù)的運(yùn)動(dòng)一、一、 機(jī)械振動(dòng)及其測(cè)試機(jī)械振動(dòng)及其測(cè)試高精度、寬頻率、智能化、小型化、高精度、寬頻率、智能化、小型化、機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)利用和治理振動(dòng)掌握振動(dòng)的基本規(guī)律了解振動(dòng)的機(jī)理振動(dòng)測(cè)試目的發(fā)發(fā) 展展 概概 況況4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激

3、激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論二、機(jī)械振動(dòng)測(cè)試的任務(wù)機(jī)械振動(dòng)測(cè)試的任務(wù)1、基本參數(shù)測(cè)量與分析：、基本參數(shù)測(cè)量與分析： 工作內(nèi)容

4、：對(duì)工作狀態(tài)下的機(jī)器或部件的振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和分析；工作內(nèi)容：對(duì)工作狀態(tài)下的機(jī)器或部件的振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和分析； 測(cè)量參數(shù)：測(cè)量參數(shù)： 位移、速度或加速度；位移、速度或加速度； 信號(hào)分析：信號(hào)分析： 峰值、均方根值、振動(dòng)的周期、頻率、頻譜、相位差等；峰值、均方根值、振動(dòng)的周期、頻率、頻譜、相位差等； 測(cè)試目的：了解機(jī)器的振動(dòng)情況（振幅、烈度和振級(jí)）測(cè)試目的：了解機(jī)器的振動(dòng)情況（振幅、烈度和振級(jí)） 或?qū)C(jī)器進(jìn)行振動(dòng)分析（尋找振源、加振或減振）、或?qū)C(jī)器進(jìn)行振動(dòng)分析（尋找振源、加振或減振）、 或?qū)C(jī)器進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別、故障診斷和壽命估計(jì)等?；?qū)C(jī)器進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別、故障診斷和壽命估計(jì)等。2、動(dòng)態(tài)參

5、數(shù)測(cè)量與分析：、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量與分析： 工作內(nèi)容：對(duì)非振動(dòng)結(jié)構(gòu)或部件進(jìn)行激勵(lì)，使它產(chǎn)生受迫振動(dòng)，工作內(nèi)容：對(duì)非振動(dòng)結(jié)構(gòu)或部件進(jìn)行激勵(lì)，使它產(chǎn)生受迫振動(dòng)， 測(cè)量參數(shù)：激振力（輸入）和系統(tǒng)響應(yīng)（輸出）測(cè)量參數(shù)：激振力（輸入）和系統(tǒng)響應(yīng)（輸出） 分析內(nèi)容：以確定試件的固有頻率、剛度、阻尼和振型等動(dòng)態(tài)參數(shù)。分析內(nèi)容：以確定試件的固有頻率、剛度、阻尼和振型等動(dòng)態(tài)參數(shù)。 測(cè)試目的：用于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的參數(shù)估計(jì)和系統(tǒng)識(shí)別。測(cè)試目的：用于結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的參數(shù)估計(jì)和系統(tǒng)識(shí)別。1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)4.1 4.1 概概 述述 4.

6、2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論3 3、動(dòng)力強(qiáng)度試驗(yàn)：、動(dòng)力強(qiáng)度試驗(yàn)： 對(duì)某些機(jī)械結(jié)構(gòu)、部件、儀器儀表等，在規(guī)定的振動(dòng)條件對(duì)某些機(jī)械結(jié)構(gòu)、部件、儀器儀表等，在規(guī)定的振動(dòng)條件下（振動(dòng)頻率、振動(dòng)

7、烈度、振動(dòng)時(shí)間）進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，以檢下（振動(dòng)頻率、振動(dòng)烈度、振動(dòng)時(shí)間）進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的耐振壽命、性能穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)制造和安裝的合理性驗(yàn)產(chǎn)品的耐振壽命、性能穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)制造和安裝的合理性等。等。1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究

8、生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)非各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)隨機(jī)信號(hào)瞬態(tài)信號(hào)準(zhǔn)周期信號(hào)非周期信號(hào)復(fù)雜周期信號(hào)簡(jiǎn)諧信號(hào)周期信號(hào)確定性信號(hào)試驗(yàn)信號(hào)三、三、 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5

9、4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論四、四、 振動(dòng)的基本參數(shù)之間的關(guān)系振動(dòng)的基本參數(shù)之間的關(guān)系對(duì)上式求導(dǎo)，可獲得振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)上式求導(dǎo)，可獲得振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式)34()sin()sin()sin()24()2sin()2sin()cos(22tAtXtXxatVtX

10、tXxvmmmmmm )44(212fT) 14()sin(tXxm其中其中 f為振動(dòng)頻率（為振動(dòng)頻率（1/s），它是周期），它是周期T(s)的倒數(shù)，即的倒數(shù)，即f =1/T。簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移x(t)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為的數(shù)學(xué)表達(dá)式為式中式中 Xm振動(dòng)位移最大幅值振動(dòng)位移最大幅值(mm); Vm振動(dòng)速度最大幅值振動(dòng)速度最大幅值(mm/s); Am加速度最大值加速度最大值(mm/s2); g重力加速度重力加速度 g=9800 mm/ s2;振動(dòng)角速度，又稱圓頻率（振動(dòng)角速度，又稱圓頻率（rad/s），它和周期之間的關(guān)系），它和周期之間的關(guān)系1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)

11、試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論表表4-1 三種振動(dòng)參數(shù)峰值比較三種振動(dòng)參數(shù)峰值比較振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率

12、(Hz）11010010000位位 移（移（mm）1111速速 度（度（cm/s）0.6286.2862.8628加速度（加速度（g）0.0040.4404000一般經(jīng)驗(yàn)：一般經(jīng)驗(yàn)： 低頻往往伴隨著大位移，直接選用位移傳感器測(cè)量位移比較好；低頻往往伴隨著大位移，直接選用位移傳感器測(cè)量位移比較好； 高頻振動(dòng)位移小但加速度大，選用加速度傳感器測(cè)量加速度較為合理；高頻振動(dòng)位移小但加速度大，選用加速度傳感器測(cè)量加速度較為合理； 速度傳感器有較高的靈敏度和便于信號(hào)放大等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量中頻比較合適。速度傳感器有較高的靈敏度和便于信號(hào)放大等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量中頻比較合適。比較三個(gè)方程，可得到如下幅值和相位的關(guān)系：比較三

13、個(gè)方程，可得到如下幅值和相位的關(guān)系： 幅值比：幅值比： Xm: Vm: Am=1:2 （4-5） 相位差：相位差： x=v/2a （4-6）問(wèn)題：在振動(dòng)測(cè)量時(shí)，是否任意測(cè)量一個(gè)參數(shù)便可？測(cè)哪個(gè)參數(shù)更好？問(wèn)題：在振動(dòng)測(cè)量時(shí)，是否任意測(cè)量一個(gè)參數(shù)便可？測(cè)哪個(gè)參數(shù)更好？結(jié)論：位移、速度和加速度三個(gè)參數(shù)之間存在微積分關(guān)系，可相互轉(zhuǎn)換。結(jié)論：位移、速度和加速度三個(gè)參數(shù)之間存在微積分關(guān)系，可相互轉(zhuǎn)換。1. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試機(jī)械振動(dòng)測(cè)試2. 振動(dòng)測(cè)試任務(wù)振動(dòng)測(cè)試任務(wù)3. 振動(dòng)的類型振動(dòng)的類型4. 振動(dòng)的參數(shù)振動(dòng)的參數(shù)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器

14、4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)一、穩(wěn)態(tài)正弦激振一、穩(wěn)態(tài)正弦激振 穩(wěn)態(tài)正弦激振是對(duì)被測(cè)對(duì)象施加頻率穩(wěn)態(tài)正弦激振是對(duì)被測(cè)對(duì)象施加頻率與幅值均可控制的、單一頻率的正弦激與幅值均可控制的、單一頻率的正弦激振力。在穩(wěn)態(tài)下檢測(cè)被測(cè)對(duì)象在

15、該頻率振力。在穩(wěn)態(tài)下檢測(cè)被測(cè)對(duì)象在該頻率點(diǎn)的輸出與輸入的關(guān)系，稱之為頻率響點(diǎn)的輸出與輸入的關(guān)系，稱之為頻率響應(yīng)或頻響。應(yīng)或頻響。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：這種激振方法激振功率大，信噪這種激振方法激振功率大，信噪 比高，能保證測(cè)試的精確度。比高，能保證測(cè)試的精確度。瞬態(tài)激勵(lì)隨機(jī)激勵(lì)穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)方式4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 隨隨 機(jī)機(jī) 激激 勵(lì)勵(lì)3. 瞬瞬 態(tài)態(tài) 激激

16、勵(lì)勵(lì)1. 穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論 隨機(jī)激振一般用白噪聲或偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源對(duì)被測(cè)對(duì)隨機(jī)激振一般用白噪聲或偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行激振。象進(jìn)行激振。特點(diǎn)：特點(diǎn)：白噪聲或偽隨機(jī)信號(hào)為寬頻帶信號(hào)，對(duì)被測(cè)對(duì)象的激振為寬頻帶激白噪聲或偽隨機(jī)信號(hào)為寬頻帶信號(hào)，對(duì)被測(cè)對(duì)象的激振為寬頻帶激振，即在一定頻率范圍內(nèi)，各個(gè)頻率的激振力接近，所以可直接測(cè)得振，即在一定頻率范圍

17、內(nèi)，各個(gè)頻率的激振力接近，所以可直接測(cè)得被測(cè)對(duì)象的頻響特性。被測(cè)對(duì)象的頻響特性。隨機(jī)激振的激振效率最高，也接近工程實(shí)際中的許多隨機(jī)激振問(wèn)題隨機(jī)激振的激振效率最高，也接近工程實(shí)際中的許多隨機(jī)激振問(wèn)題，所以是一種比較好的方法。，所以是一種比較好的方法。二、隨機(jī)激勵(lì)：二、隨機(jī)激勵(lì)：2. 隨隨 機(jī)機(jī) 激激 勵(lì)勵(lì)3. 瞬瞬 態(tài)態(tài) 激激 勵(lì)勵(lì)1. 穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7

18、測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論1、脈沖激振：、脈沖激振：即用一個(gè)帶有力傳感器的沖擊錘敲擊被測(cè)對(duì)象，同時(shí)測(cè)量敲擊力和響即用一個(gè)帶有力傳感器的沖擊錘敲擊被測(cè)對(duì)象，同時(shí)測(cè)量敲擊力和響應(yīng)。應(yīng)。 2、快速正弦掃描激振：、快速正弦掃描激振：由低向高或由高向低連續(xù)變換的正弦激振信號(hào)對(duì)被測(cè)對(duì)象實(shí)施激勵(lì)。由低向高或由高向低連續(xù)變換的正弦激振信號(hào)對(duì)被測(cè)對(duì)象實(shí)施激勵(lì)。 3、階躍激振：、階躍激振：在擬訂的激振點(diǎn)處，

19、用一個(gè)剛度大、質(zhì)量輕的弦經(jīng)過(guò)力傳感器對(duì)被測(cè)在擬訂的激振點(diǎn)處，用一個(gè)剛度大、質(zhì)量輕的弦經(jīng)過(guò)力傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象施加張力，使之產(chǎn)生初始變形，然后突然切斷張力弦對(duì)象施加張力，使之產(chǎn)生初始變形，然后突然切斷張力弦三、瞬態(tài)激勵(lì)三、瞬態(tài)激勵(lì) 2. 隨隨 機(jī)機(jī) 激激 勵(lì)勵(lì)3. 瞬瞬 態(tài)態(tài) 激激 勵(lì)勵(lì)1. 穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理

20、研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-3 激振器激振器 激振器：激振器：將激振信號(hào)變?yōu)榧ふ窳Γ?lì)試件振動(dòng)的裝置。將激振信號(hào)變?yōu)榧ふ窳?，激?lì)試件振動(dòng)的裝置。要要 求：求：滿足激振頻率范圍，提供足夠的激振力和穩(wěn)定的振幅。滿足激振頻率范圍，提供足夠的激振力和穩(wěn)定的振幅。 在某些情況下，還需對(duì)試件施加預(yù)加載荷，以便消除間隙或在某些情況下，還需對(duì)試件施加預(yù)加載荷，以便消除間隙或模擬某種實(shí)際工況（如承載振動(dòng)情況）。模擬某種實(shí)際工況（如承載振動(dòng)情況）。種

21、種 類：類：電動(dòng)式、電磁式、電電動(dòng)式、電磁式、電液式、機(jī)械式。液式、機(jī)械式。 工作原理：工作原理：根據(jù)通電導(dǎo)體在磁根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用而運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用而運(yùn)動(dòng)的原理。振動(dòng)頻率的快慢。的原理。振動(dòng)頻率的快慢。一、電動(dòng)式激振器一、電動(dòng)式激振器4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振

22、器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論振動(dòng)臺(tái)面支承彈簧永久磁鐵磁力線驅(qū)動(dòng)線圈下支承彈簧板圖圖5-33 電動(dòng)式機(jī)振器結(jié)構(gòu)圖電動(dòng)式機(jī)振器結(jié)構(gòu)圖工作原理：工作原理：驅(qū)動(dòng)線圈繞在振動(dòng)臺(tái)面架驅(qū)動(dòng)線圈繞在振動(dòng)臺(tái)面架上，由上下支撐彈簧懸掛上，由上下支撐彈簧懸掛在振動(dòng)臺(tái)的外殼上。驅(qū)動(dòng)在振動(dòng)臺(tái)的外殼上。驅(qū)動(dòng)線圈置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線線圈置于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈通過(guò)交流電流圈通過(guò)交流電流I=Imsint時(shí)，由于

23、磁場(chǎng)的作用，驅(qū)時(shí)，由于磁場(chǎng)的作用，驅(qū)動(dòng)線圈就產(chǎn)生電動(dòng)力，從動(dòng)線圈就產(chǎn)生電動(dòng)力，從而使驅(qū)動(dòng)線圈帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)而使驅(qū)動(dòng)線圈帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)面上下運(yùn)動(dòng)。改變驅(qū)動(dòng)電面上下運(yùn)動(dòng)。改變驅(qū)動(dòng)電流流I m的大小，或變化頻率的大小，或變化頻率，就能達(dá)到改變振動(dòng)臺(tái)，就能達(dá)到改變振動(dòng)臺(tái)面振幅或激振力的大小及面振幅或激振力的大小及其振動(dòng)頻率的快慢。其振動(dòng)頻率的快慢。2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣

24、性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論特點(diǎn)：特點(diǎn)：激振頻率比較高，一般可達(dá)幾激振頻率比較高，一般可達(dá)幾kHz幾十幾十kHz。但需與激振對(duì)象直接連接，或施加預(yù)壓力，這樣會(huì)增加激振對(duì)象但需與激振對(duì)象直接連接，或施加預(yù)壓力，這樣會(huì)增加激振對(duì)象的質(zhì)量，或增加剛度等，會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。尤其對(duì)于的質(zhì)量，或增加剛度等，

25、會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。尤其對(duì)于質(zhì)量小、剛度小的被測(cè)對(duì)象影響較大。質(zhì)量小、剛度小的被測(cè)對(duì)象影響較大。 2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testin

26、g in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論二、電磁式激振器二、電磁式激振器圖6-34電磁式矩陣器原理圖工作原理：工作原理：電磁式激振器直接利用電磁力電磁式激振器直接利用電磁力作為激振力。有兩個(gè)線圈：一作為激振力。有兩個(gè)線圈：一個(gè)為勵(lì)磁線圈，它通直流電，個(gè)為勵(lì)磁線圈，它通直流電，產(chǎn)生恒定的偏置磁場(chǎng)；另一個(gè)產(chǎn)生恒定的偏置磁場(chǎng)；另一個(gè)為驅(qū)動(dòng)線圈，由外部信號(hào)源供為驅(qū)動(dòng)線圈，由外部信號(hào)源供給激勵(lì)信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈通以給激勵(lì)信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈通以交變電流時(shí)，磁鐵對(duì)試件就產(chǎn)交變電流時(shí)，磁鐵對(duì)試件就產(chǎn)生交變的吸力，從而激起試件生交變的吸力，從而激起試件的振動(dòng)。因

27、此，該振動(dòng)器適用的振動(dòng)。因此，該振動(dòng)器適用于磁性材料制成的試件，或者于磁性材料制成的試件，或者在非磁性材料試件上貼上一層在非磁性材料試件上貼上一層磁性材料薄片。磁性材料薄片。2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU190

28、51905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論 特點(diǎn)：特點(diǎn)：非接觸，沒(méi)有附加質(zhì)量和附加剛度的影響，所以對(duì)被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)非接觸，沒(méi)有附加質(zhì)量和附加剛度的影響，所以對(duì)被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性不會(huì)形成影響。因此更適合于輕型結(jié)構(gòu)和質(zhì)量小、剛度小的試特性不會(huì)形成影響。因此更適合于輕型結(jié)構(gòu)和質(zhì)量小、剛度小的試件。另外，由于非接觸的優(yōu)點(diǎn)，電磁激振器還可以激振旋轉(zhuǎn)著的物件。另外，由于非接觸的優(yōu)點(diǎn)，電磁激振器還可以激振旋轉(zhuǎn)著的物體。電磁激振器的激振頻率上限約為體。電磁激振器的激振頻率上限約為50080

29、0Hz左右。左右。2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論

30、測(cè)試概論三、電三、電液激振器（振動(dòng)臺(tái)）液激振器（振動(dòng)臺(tái)）圖圖6-36 液壓振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)框圖液壓振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)框圖2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & T

31、esting in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論圖圖6-35 液壓振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)原理液壓振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)原理2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAd

32、vanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvance

33、d Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Mea

34、suring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、激振力大，振幅大，能承受大負(fù)載。低頻特性較好，可低至、激振力大，振幅大，能承受大負(fù)載。低頻特性較好，可低至0Hz 2、但振動(dòng)波形受液壓油的壓力和溫度影響，相對(duì)失真大。、但振動(dòng)波形受液壓油的壓力和溫度影響，相對(duì)失真大。 3、振動(dòng)頻率上限較低，一般為、振動(dòng)頻率上限較低，一般為100Hz左右，少數(shù)僅達(dá)幾百左右，少數(shù)僅達(dá)幾百Hz工作原理：工作原理：驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制閥控制閥功率閥功率閥振動(dòng)油缸振動(dòng)油缸2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1.

35、 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論四、機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)簡(jiǎn)介四、機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)簡(jiǎn)介特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于

36、制造。、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造。2、但振動(dòng)頻率比較低，頻率上限一般不超過(guò)、但振動(dòng)頻率比較低，頻率上限一般不超過(guò)100Hz.3、振動(dòng)的失真度比較大，振幅調(diào)節(jié)也比較困難。、振動(dòng)的失真度比較大，振幅調(diào)節(jié)也比較困難。1、直接驅(qū)動(dòng)式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)、直接驅(qū)動(dòng)式機(jī)械振動(dòng)臺(tái) 圖圖6-37 偏心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)偏心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)(a)曲柄連桿式曲柄連桿式 (b)凸輪式凸輪式2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5

37、4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論離心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)離心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái) 圖圖6-38 離心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)原理圖離心式機(jī)械振動(dòng)臺(tái)原理圖1臺(tái)面臺(tái)面 2滑桿滑桿 3支承彈簧支承彈簧 4導(dǎo)軌導(dǎo)軌 5扇形塊扇形塊用途：用途：多用于定頻、定幅振動(dòng)，和對(duì)振動(dòng)精度要求不高的情況。多用于定頻、定幅振動(dòng)，和對(duì)振動(dòng)精度要求不高

38、的情況。2. 電磁式激振器電磁式激振器3. 電電液激振器液激振器1. 電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器4. 機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4

39、-4 測(cè)振傳感器及其安裝測(cè)振傳感器及其安裝測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器接觸式接觸式非接觸式非接觸式將傳感器殼體或部件安裝了被測(cè)物體上，將傳感器殼體或部件安裝了被測(cè)物體上，直接感受振動(dòng)；直接感受振動(dòng)；非接觸式傳感器利用某些介質(zhì)（如磁、非接觸式傳感器利用某些介質(zhì)（如磁、光、電等）的特性間接感受被測(cè)物體光、電等）的特性間接感受被測(cè)物體的振動(dòng)。的振動(dòng)。測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器相對(duì)式相對(duì)式絕對(duì)式絕對(duì)式絕對(duì)式傳感器的殼體直接固定在被測(cè)絕對(duì)式傳感器的殼體直接固定在被測(cè)物體上，利用慣性原理來(lái)測(cè)量物體的物體上，利用慣性原理來(lái)測(cè)量物體的絕對(duì)振動(dòng)；絕對(duì)振動(dòng)；相對(duì)式傳感器則描述兩個(gè)試件之間的相對(duì)式傳感器則描述兩個(gè)試件之間的相對(duì)振

40、動(dòng)。相對(duì)振動(dòng)。一、分類一、分類1、按安裝方式分：、按安裝方式分：2、按工作原理分：、按工作原理分：4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 常用傳感器常用傳感器1. 傳感器的分類傳感器的分類結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章

41、 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論1、壓電式、壓電式壓電元件受慣性力或激振力作用，產(chǎn)生電荷，輸出與振動(dòng)加速度或激振壓電元件受慣性力或激振力作用，產(chǎn)生電荷，輸出與振動(dòng)加速度或激振力成正比力成正比特點(diǎn)：靈敏度高，頻率范圍寬，尺寸小、重量輕，應(yīng)用最廣。但受溫度特點(diǎn)：靈敏度高，頻率范圍寬，尺寸小、重量輕，應(yīng)用最廣。但受溫度影響和噪聲影響大。影響和噪聲影響大。2、電動(dòng)式、電動(dòng)式傳感器中可動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出傳感器中可動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出量與振動(dòng)速度成正比。量與振動(dòng)速度成正比。特點(diǎn)：靈敏度高，測(cè)量精度高，受溫度影響小。但尺寸和質(zhì)量較大、易特點(diǎn)：靈敏

42、度高，測(cè)量精度高，受溫度影響小。但尺寸和質(zhì)量較大、易受磁場(chǎng)影響。受磁場(chǎng)影響。3、磁電式、磁電式在振動(dòng)時(shí)傳感器中靜止線圈周圍的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在振動(dòng)時(shí)傳感器中靜止線圈周圍的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。輸出量與振動(dòng)速度成正比。輸出量與振動(dòng)速度成正比。特點(diǎn)：特點(diǎn)：靈敏度高，測(cè)量精度高，受溫度和磁場(chǎng)影響大。靈敏度高，測(cè)量精度高，受溫度和磁場(chǎng)影響大。二、常用振動(dòng)傳感器及其特二、常用振動(dòng)傳感器及其特點(diǎn)點(diǎn)2. 常用傳感器常用傳感器1. 傳感器的分類傳感器的分類4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感

43、器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4、電容式、電容式相對(duì)式：由振動(dòng)體與傳感器作為電容的兩極；相對(duì)式：由振動(dòng)體與傳感器作為電容的兩極；慣性式：由慣性塊和傳感器基座組成電容的兩極。振動(dòng)時(shí)，兩極間隙慣性式：由慣性塊和傳感器基座組成電容的兩極。振動(dòng)時(shí)，兩極間隙或相對(duì)有效面積產(chǎn)生變化使電容變化。或相

44、對(duì)有效面積產(chǎn)生變化使電容變化。特點(diǎn)：靈敏度高，穩(wěn)定性差，易受溫度及介質(zhì)影響大，振幅大時(shí)非線特點(diǎn)：靈敏度高，穩(wěn)定性差，易受溫度及介質(zhì)影響大，振幅大時(shí)非線性大。性大。5、電感式、電感式變磁阻式（差動(dòng)變壓器式等），振動(dòng)時(shí)傳感器中電感線圈與鐵芯間的變磁阻式（差動(dòng)變壓器式等），振動(dòng)時(shí)傳感器中電感線圈與鐵芯間的磁隙（磁阻）變化而使電感變化磁隙（磁阻）變化而使電感變化特點(diǎn)：靈敏度較高，穩(wěn)定性差，易受溫度、磁場(chǎng)影響特點(diǎn)：靈敏度較高，穩(wěn)定性差，易受溫度、磁場(chǎng)影響2. 常用傳感器常用傳感器1. 傳感器的分類傳感器的分類4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器

45、4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論6、渦流式、渦流式有振動(dòng)體（導(dǎo)電體）中感應(yīng)的渦流變化使傳感器的電感量變化，輸出量有振動(dòng)體（導(dǎo)電體）中感應(yīng)的渦流變化使傳感器的電感量變化，輸出量的與位移成正比的與位移成正比特點(diǎn)：非接觸式，靈敏度高，尺寸小，對(duì)環(huán)境不敏感，精度

46、一般特點(diǎn)：非接觸式，靈敏度高，尺寸小，對(duì)環(huán)境不敏感，精度一般7、電阻式、電阻式應(yīng)變片式，振動(dòng)時(shí)彈性元件變形，帶動(dòng)應(yīng)變片中的電阻絲長(zhǎng)度變化，使應(yīng)變片式，振動(dòng)時(shí)彈性元件變形，帶動(dòng)應(yīng)變片中的電阻絲長(zhǎng)度變化，使電阻產(chǎn)生變化。電阻產(chǎn)生變化。壓阻式，利用半導(dǎo)體或某些稀有金屬受力變形后電阻率改變的特性，使壓阻式，利用半導(dǎo)體或某些稀有金屬受力變形后電阻率改變的特性，使壓力與電阻變化成比例壓力與電阻變化成比例特點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，低頻響應(yīng)好，壽命和穩(wěn)定性差，易受溫度特點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，低頻響應(yīng)好，壽命和穩(wěn)定性差，易受溫度影響影響2. 常用傳感器常用傳感器1. 傳感器的分類傳感器的分類4.1 4.1 概

47、概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-5 慣性式傳感器的測(cè)振原理慣性式傳感器的測(cè)振原理一、力學(xué)模型一、力學(xué)模型 4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4

48、.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 慣性式傳感器慣性式傳感器1. 力力 學(xué)學(xué) 模模 型型結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論二、慣性式位移傳感器的構(gòu)成二、慣性式位移傳感器的構(gòu)成 慣性式測(cè)振傳感器：慣性式測(cè)振傳感器： 將構(gòu)成位移計(jì)：將構(gòu)成位移計(jì)： 一般認(rèn)為，一

49、般認(rèn)為，/0比值大于比值大于2即能即能滿足工程測(cè)量的精度要求。滿足工程測(cè)量的精度要求。 將構(gòu)成加速度計(jì)：將構(gòu)成加速度計(jì)： 一般認(rèn)為，一般認(rèn)為，/0比值小于比值小于1/2即能滿足工程測(cè)即能滿足工程測(cè) 量精度要求。量精度要求。 將引起系統(tǒng)共振：將引起系統(tǒng)共振： 振幅振幅X無(wú)限增大，會(huì)導(dǎo)致傳無(wú)限增大，會(huì)導(dǎo)致傳感器的損壞，需一定阻尼。一般選用相對(duì)阻尼系數(shù)為感器的損壞，需一定阻尼。一般選用相對(duì)阻尼系數(shù)為0.650.7，可提高測(cè)量精度，擴(kuò)大測(cè)量范圍，甚至減小相位失真等。可提高測(cè)量精度，擴(kuò)大測(cè)量范圍，甚至減小相位失真等。 1/01/01/02. 慣性式傳感器慣性式傳感器1. 力力 學(xué)學(xué) 模模 型型4.1 4

50、.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-6 壓電式加速度傳感器及應(yīng)用問(wèn)題壓電式加速度傳感器及應(yīng)用問(wèn)題一、壓電式加速度傳感器一、壓電式加速度傳感器幾種加速度傳感器的主要特性幾

51、種加速度傳感器的主要特性型號(hào)型號(hào)自重自重（g）電荷靈敏度電荷靈敏度（pc/ms2）可測(cè)最可測(cè)最大加速度（大加速度（g）標(biāo)定共振標(biāo)定共振頻率（頻率（kHz）BK8306500100011BK43705410200018BK4368304.5500027BK437520.310000604.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 常用安裝方法常用安裝方法1. 加速度傳感器加速度傳感器結(jié)

52、束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論二、加速度傳感器的安裝方式與頻響特性二、加速度傳感器的安裝方式與頻響特性 傳感器的固定方法和頻響特性傳感器的固定方法和頻響特性 2. 常用安裝方法常用安裝方法1. 加速度傳感器加速度傳感器4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速

53、度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論4-7 測(cè)振裝置的標(biāo)定測(cè)振裝置的標(biāo)定 1、振動(dòng)測(cè)試傳感器在使用一段時(shí)間后，靈敏度會(huì)有所改、振動(dòng)測(cè)試傳感器在使用一段時(shí)間后，靈敏度會(huì)有所改變（如壓電材料的老化會(huì)使靈敏度每年降低變（如壓電材料的老化會(huì)使靈敏度每年降低2%5%）；）；2、測(cè)試儀器修理后，必須按技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面而嚴(yán)格的、測(cè)試儀器修理后，必須按技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面而

54、嚴(yán)格的定度和校準(zhǔn)；定度和校準(zhǔn)；3、重大測(cè)試之前，常常要作現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)標(biāo)定或某些特性、重大測(cè)試之前，常常要作現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)標(biāo)定或某些特性的校準(zhǔn)，以提高測(cè)試結(jié)果的可信賴度，并可避免系統(tǒng)配的校準(zhǔn)，以提高測(cè)試結(jié)果的可信賴度，并可避免系統(tǒng)配置或檔位選擇不當(dāng)所引起的誤差。置或檔位選擇不當(dāng)所引起的誤差?；蚍Q校準(zhǔn)，是通過(guò)試驗(yàn)來(lái)建立傳感器輸入量與輸出量的或稱校準(zhǔn)，是通過(guò)試驗(yàn)來(lái)建立傳感器輸入量與輸出量的關(guān)系，也能確定不同使用條件下的誤差。關(guān)系，也能確定不同使用條件下的誤差。標(biāo)定：標(biāo)定：原因：原因：4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振

55、動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置2. 絕對(duì)標(biāo)定法絕對(duì)標(biāo)定法3. 相對(duì)標(biāo)定法相對(duì)標(biāo)定法1. 傳感器的標(biāo)定傳感器的標(biāo)定結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究生CAUCAU19051905T TAdvanced Measuring & Testing in Mechanical Engineering第四章第四章 振動(dòng)振動(dòng) 測(cè)試概論測(cè)試概論 1、靈敏度標(biāo)定：、靈敏度標(biāo)定： 傳感器輸出量與輸入量的比值。傳感器輸出量與輸入量的比值。 2、頻率特性：、頻率特性： 頻率特性分幅頻特性和相頻特性。幅頻特頻率特性分幅

56、頻特性和相頻特性。幅頻特性是靈敏度隨性是靈敏度隨 頻率變化的特性；相頻特性是輸入量與輸出量之頻率變化的特性；相頻特性是輸入量與輸出量之間的相位差隨頻率變化的特性。一般用幅頻特性和相頻特性曲間的相位差隨頻率變化的特性。一般用幅頻特性和相頻特性曲線來(lái)表示。線來(lái)表示。 3、線性度范圍：、線性度范圍： 指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量不超過(guò)規(guī)定非指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量不超過(guò)規(guī)定非線性度的可測(cè)的最大振幅。線性度的可測(cè)的最大振幅。 4、環(huán)境因素的影響：、環(huán)境因素的影響： 在高溫、高壓、水下及磁場(chǎng)環(huán)境中在高溫、高壓、水下及磁場(chǎng)環(huán)境中使用時(shí)，要考慮環(huán)境參數(shù)對(duì)傳感器性能的影響，并且要作出相使用時(shí)，要考慮環(huán)境參數(shù)對(duì)傳感器性能的影響，并且要作出相應(yīng)的修正曲線，以便修正最后測(cè)得的數(shù)據(jù)。應(yīng)的修正曲線，以便修正最后測(cè)得的數(shù)據(jù)。 內(nèi)容：內(nèi)容：2. 絕對(duì)標(biāo)定法絕對(duì)標(biāo)定法3. 相對(duì)標(biāo)定法相對(duì)標(biāo)定法1. 傳感器的標(biāo)定傳感器的標(biāo)定4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)4.3 4.3 激激 振振 器器4.4 4.4 振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器4.5 4.5 慣性傳感器慣性傳感器 4.6 4.6 壓電加速度壓電加速度 傳感器傳感器 4.7 4.7 測(cè)振裝置測(cè)振裝置結(jié)束返回結(jié)束返回工程測(cè)試數(shù)據(jù)處理研究