結(jié)構(gòu)動力特性測試方法及原理

1、結(jié)構(gòu)動力特性的測試方法及應(yīng)用(講稿)一. 概述每個結(jié)構(gòu)都有自己的動力特性，慣稱自振特性。了解結(jié)構(gòu)的動力特性是進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計和結(jié)構(gòu)損傷檢測的重要步驟。目前，在結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析中，廣泛采用振型疊加原理的反應(yīng)譜分析方法，但需要以確定結(jié)構(gòu)的動力特性為前提。n個自由度的結(jié)構(gòu)體系的振動方程如下： 式中、分別為結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣、剛度矩陣，均為n維矩陣；為外部作用力的n維隨機過程列陣；為位移響應(yīng)的n維隨機過程列陣；為速度響應(yīng)的n維隨機過程列陣；為加速度響應(yīng)的n維隨機過程列陣。表征結(jié)構(gòu)動力特性的主要參數(shù)是結(jié)構(gòu)的自振頻率f（其倒數(shù)即自振周期T）、振型Y(i)和阻尼比，這些數(shù)值在結(jié)構(gòu)動力計算中經(jīng)常用到

2、。任何結(jié)構(gòu)都可看作是由剛度、質(zhì)量、阻尼矩陣（統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)參數(shù)）構(gòu)成的動力學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)破損，結(jié)構(gòu)參數(shù)也隨之變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)頻響函數(shù)和模態(tài)參數(shù)的改變，這種改變可視為結(jié)構(gòu)破損發(fā)生的標(biāo)志。這樣，可利用結(jié)構(gòu)破損前后的測試動態(tài)數(shù)據(jù)來診斷結(jié)構(gòu)的破損，進(jìn)而提出修復(fù)方案，現(xiàn)代發(fā)展起來的“結(jié)構(gòu)破損診斷”技術(shù)就是這樣一種方法。其最大優(yōu)點是將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)振動的外界因素作為激勵源，診斷過程不影響結(jié)構(gòu)的正常使用，能方便地完成結(jié)構(gòu)破損的在線監(jiān)測與診斷。從傳感器測試設(shè)備到相應(yīng)的信號處理軟件,振動模態(tài)測量方法已有幾十年發(fā)展歷史，積累了豐富的經(jīng)驗，振動模態(tài)測量在橋梁損傷檢測領(lǐng)域的發(fā)展也很快。隨著動態(tài)測試、信號處理、計算機輔助試

3、驗技術(shù)的提高，結(jié)構(gòu)的振動信息可以在橋梁運營過程中利用環(huán)境激振來監(jiān)測，并可得到比較精確的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性（如頻響函數(shù)、模態(tài)參數(shù)等）。目前，許多國家在一些已建和在建橋梁上進(jìn)行該方面有益的嘗試。測量結(jié)構(gòu)物自振特性的方法很多，目前主要有穩(wěn)態(tài)正弦激振法、傳遞函數(shù)法、脈動測試法和自由振動法。穩(wěn)態(tài)正弦激振法是給結(jié)構(gòu)以一定的穩(wěn)態(tài)正弦激勵力，通過頻率掃描的辦法確定各共振頻率下結(jié)構(gòu)的振型和對應(yīng)的阻尼比。 傳遞函數(shù)法是用各種不同的方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵（如正弦激勵、脈沖激勵或隨機激勵等）,測出激勵力和各點的響應(yīng)，利用專用的分析設(shè)備求出各響應(yīng)點與激勵點之間的傳遞函數(shù)，進(jìn)而可以得出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)參數(shù)（包括振型、頻率、阻尼比）。

4、脈動測試法是利用結(jié)構(gòu)物（尤其是高柔性結(jié)構(gòu)）在自然環(huán)境振源（如風(fēng)、行車、水流、地脈動等）的影響下，所產(chǎn)生的隨機振動，通過傳感器記錄、經(jīng)譜分析，求得結(jié)構(gòu)物的動力特性參數(shù)。自由振動法是:通過外力使被測結(jié)構(gòu)沿某個主軸方向產(chǎn)生一定的初位移后突然釋放，使之產(chǎn)生一個初速度，以激發(fā)起被測結(jié)構(gòu)的自由振動。以上幾種方法各有其優(yōu)點和局限性。利用共振法可以獲得結(jié)構(gòu)比較精確的自振頻率和阻尼比,但其缺點是，采用單點激振時只能求得低階振型時的自振特性，而采用多點激振需較多的設(shè)備和較高的試驗技術(shù)；傳遞函數(shù)法應(yīng)用于模型試驗，常?？梢缘玫綕M意的結(jié)果，但對于尺度很大的實際結(jié)構(gòu)要用較大的激勵力才能使結(jié)構(gòu)振動起來，從而獲得比較滿意的傳

5、遞函數(shù)，這在實際測試工作中往往有一定的困難。 利用環(huán)境隨機振動作為結(jié)構(gòu)物激振的振源，來測定并分析結(jié)構(gòu)物固有特性的方法，是近年來隨著計算機技術(shù)及FFT理論的普及而發(fā)展起來的，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于建筑物的動力分析研究中，對于斜拉橋及懸索橋等大型柔性結(jié)構(gòu)的動力分析也得到了廣泛的運用。斜拉橋或懸索橋的環(huán)境隨機振源來自兩方面：一方面指從基礎(chǔ)部分傳到結(jié)構(gòu)的地面振動及由于大氣變化而影響到上部結(jié)構(gòu)的振動（根據(jù)動力量測結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)其頻譜是相當(dāng)豐富的，具有不同的脈動卓越周期，反應(yīng)了不同地區(qū)地質(zhì)土壤的動力特性）；另一方面主要來自過橋車輛的隨機振動。如果沒有車輛的行駛，斜拉橋?qū)⑹冀K處于微小而不規(guī)則的振動中，可以發(fā)現(xiàn)斜拉橋

6、脈動源為平穩(wěn)的各態(tài)歷經(jīng)的隨機過程，其脈動響應(yīng)亦為振幅極其微小的隨機振動。通過這種隨機振動測試結(jié)果，即可確定各測試自由度下的頻響函數(shù)或傳遞函數(shù)、響應(yīng)譜等參數(shù)，進(jìn)而可對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)（固有頻率、振型、阻尼比等）進(jìn)行識別。 通常斜拉橋的環(huán)境隨機振動檢測往往是在限制交通的情況下進(jìn)行的，采用風(fēng)振及地脈動作為環(huán)境振源，很少采用橋上車輛的振動作為振源。這是因為一般斜拉橋甚至各種其它橋梁的振動檢測往往在橋梁運營的前期進(jìn)行；另一方面車輛振動作為輸入信號截止目前還沒有成熟的理論和實踐支持，目前的成果僅停留在通過測試車輛對橋梁的振動響應(yīng)來求算沖擊系數(shù)。然而，對斜拉橋進(jìn)行健康監(jiān)測、破損診斷，必須提取運營期間的動力指紋，

7、健康監(jiān)測占用時間長（全天候的），因此無法限制交通；振動監(jiān)測應(yīng)該真實反映橋梁實際狀態(tài)下固有的振動特性，限制交通無法反映這種真實的狀態(tài)。因此，采用車輛振動作為振源，進(jìn)行斜拉橋模態(tài)參數(shù)識別成為未來健康診斷的必然趨勢。實際工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有些因素難以完全在數(shù)學(xué)模型中得到反映，影響到結(jié)構(gòu)動力特性求解的精度。因此，實測方法是確定結(jié)構(gòu)動力特性的重要途徑，也是校核各種數(shù)學(xué)模型和各種簡化公式的重要手段。計算無法得到結(jié)構(gòu)阻尼比，只能通過實測獲得。結(jié)構(gòu)自振特性的測試方法很多，下面只介紹常用的方法。二. 穩(wěn)態(tài)正弦激振法（掃頻法）穩(wěn)態(tài)正弦激振法是使用最早至今仍被廣泛應(yīng)用的的方法。其特點是原理簡明，分析方便結(jié)果直觀可靠

8、，可以直接提供高階振型參數(shù)，但必須有提供穩(wěn)定諧波激振的裝置。此種方法通常在試驗室中應(yīng)用于模型或體積較小的原型試驗，也可以在現(xiàn)場用起振機對原型設(shè)備進(jìn)行測試。此種方法的試驗步驟為：沿被測設(shè)備的主軸方向，將起振機或激振器安裝在適當(dāng)?shù)募虞d部位，固定對被測設(shè)備的激振力?；蛘邔⒃嚰惭b在振動臺上，固定振動臺臺面的加速度，進(jìn)行正弦掃描振動。測量被測設(shè)備有代表性部位的某種物理參量（如位移、速度、加速度等）的穩(wěn)態(tài)迫振反應(yīng)幅值對激振頻率的曲線，稱共振曲線。1. 基本原理在以諧振力作掃描時，如設(shè)備的各階自振頻率并不密集時，可略去其相鄰振型間的耦合影響，則各個主要峰值附近的共振曲線段，可以近似地看作與單自由度體系的共

9、振曲線相似，對于i階頻率，兩者僅差一個稱作振型參與系數(shù)（常數(shù)）。位移的反應(yīng)幅值u可表示為 （1）式中a為頻率比，即迫振頻率f和設(shè)備無阻尼自振頻率之比；為動力放大系數(shù)，表示單自由度體系中動靜位移幅值比；K為被測設(shè)備（試件）的剛度；為被測設(shè)備（試件）的阻尼比。相位滯后角可表示為 （2） 顯然，為激振力作用下被測設(shè)備（試件）的靜態(tài)位移。若試驗是在試驗臺進(jìn)行的，那么，為試驗臺臺面加速度幅值，而為測點對臺面的相對位移反應(yīng)值，m為被測質(zhì)點質(zhì)量。2. 分析方法由對應(yīng)位移反應(yīng)峰值的頻率，可求得被測設(shè)備的自振頻率，將對應(yīng)的各測點的位移反應(yīng)值按其中的最大值歸一化，并考慮相互間的相位關(guān)系（與最大值同相或反向），即可

10、求得被測設(shè)備的振型。進(jìn)一步可從共振曲線確定振型阻尼比。由（1）式知，動力放大系數(shù)為 （3）可以解得其峰值和對應(yīng)的頻率比，即 （4） （5）一般鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比值都很小，所以可近似地從無阻尼共振狀態(tài)時的動力放大系數(shù)求得阻尼比為 （6）實際上直接按式（6）求阻尼比值是很困難的，因為對作為多自由度體系的實際結(jié)構(gòu)，從其實測共振曲線求動力放大系數(shù)時，要先求出振型參與系數(shù)。按照定義，在沿結(jié)構(gòu)X主軸向振動時的振型參與系數(shù)為 式中，分別為振型位移在x，y，z方向的分量；為集聚在i點的質(zhì)量。由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布很難正確求得，而反應(yīng)測點測點又有限，所以振型參與系數(shù)難以簡單算出；并且在用激振器等激振時，結(jié)構(gòu)在力作用

11、下的各點靜態(tài)位移也是未知的。因此，不能直接從共振曲線求得動力放大系數(shù)。目前通常都采用半功率法或帶寬法，從實測的共振曲線直接求得阻尼比值。這個方法的原理如下。首先在共振曲線峰值兩邊取其幅值為（0.707）的兩點。在這兩點處，輸入功率為共振頻率時的一半，其相應(yīng)的頻率比，可將代入式（1）左端解得。因為，故得 （8）解此方程得出頻率比為 （9）當(dāng)阻尼比很小時，1，式（9）右端第二項根號中的與1相比可以略去。從而可得 ， （10）或者 ，由此 因為 所以 式中 顯然，用半功率法求阻尼比的精度取決于半功率范圍內(nèi)共振曲線的精度，并限于值很小的情況下。 共振曲線 3. 注意事項用諧波迫振法確定結(jié)構(gòu)的動力特性時

12、，需要注意以下幾點：（1） 為保證共振曲線的測試精度，對于自振頻率低的結(jié)構(gòu)宜采用位移反應(yīng)共振曲線，對于自振頻率高的結(jié)構(gòu)宜采用加速度反應(yīng)共振曲線。在諧波迫振時，這兩種共振曲線可以較方便的相互轉(zhuǎn)換。此外，為了保證得到穩(wěn)態(tài)迫振反應(yīng)，在采用連續(xù)掃描時，掃描頻率不應(yīng)超過1倍頻程/分。即每分鐘頻率的變化不超過1倍。（2） 在被測結(jié)構(gòu)很大時，注意激振器基座的穩(wěn)定、局部振動的影響，激振系統(tǒng)的自振頻率一定要遠(yuǎn)離被測結(jié)構(gòu)的頻率，以減少動態(tài)耦合影響。（3） 當(dāng)結(jié)構(gòu)的各階自振頻率比較密集，振型間的耦合較緊密時，用用上述簡單的方法已不再適合，需要采用模態(tài)識別技術(shù)進(jìn)行分析。三. 自由振動法自由振動法在現(xiàn)場和室內(nèi)試驗都可應(yīng)

13、用，起主要原理是:通過外力使被測結(jié)構(gòu)沿某個主軸方向產(chǎn)生一定的初位移后，突然釋放?；蛘呓柚矔r沖擊荷載,使之產(chǎn)生一個初速度,以激發(fā)起被測結(jié)構(gòu)的自由振動。其中的高階振型由于阻尼較大，很快衰減。只剩下基本振型的自由衰減振動。從而可以簡捷地直接求得被測結(jié)構(gòu)的基本振型頻率和阻尼比，通過同一時刻量測的各點反應(yīng)幅值，可求得其基本振型?；菊裥偷淖杂烧駝邮且粋€按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧運動，其自振周期或自振頻率可以很方便地從時程曲線中獲得。通常取相隔周的反應(yīng)波峰計算阻尼比的近似值： 海上平臺及一般鋼結(jié)構(gòu)通常取四. 隨機測試法隨機測試法是利用被測結(jié)構(gòu)對隨機振動源的反應(yīng)，按隨機振動理論分析其動力特性?，F(xiàn)場的隨機振動源是

14、指由于機械、車輛等人為活動和風(fēng)、浪、氣壓等自然原因引起的極微弱地面振動（即地脈動）。室內(nèi)試驗一般采用對振動臺或激振器施加白躁聲信號。1地脈動的主要特點：（1）由于地脈動無固定振源，其影響因素眾多，且不斷變化，因而具有完全的隨機性，是典型的隨機過程。其統(tǒng)計特征基本與時間無關(guān)，是具有各態(tài)歷經(jīng)特性的平穩(wěn)隨機過程；而且在足夠長時間的一次取樣過程中就包含體系樣本總體的全部統(tǒng)計特征。（2）地脈動為微幅振動，其最大振幅一般不超過1mm，頻帶較寬，包含從0.1秒到數(shù)十秒的周期分量；且無固定的傳播方向。在地脈動作用下，地面上的設(shè)備或結(jié)構(gòu)有類似濾波和放大作用，在其反應(yīng)中突出了設(shè)備或結(jié)構(gòu)本身的動力特性。2白躁聲隨機

15、波 所謂白躁聲隨機波是由無限多個等能量的頻率分量組成的平穩(wěn)各態(tài)歷經(jīng)隨機過程。室內(nèi)振動試驗的隨機振動源，可通過白躁聲發(fā)生器或由計算機數(shù)字模擬產(chǎn)生。實際上不可能由包含無限多個頻率分量的理想白躁聲隨機波，而只是在足夠?qū)挼挠邢揞l帶內(nèi)具有相同功率譜密度的有限帶寬白躁聲隨機波。 利用地脈動測定設(shè)備或結(jié)構(gòu)動力特性時應(yīng)注意的問題：（1）排除某些特殊的干擾因素，保證地脈動的隨機性。（2）地脈動波的信息中不但有被測設(shè)備或結(jié)構(gòu)的共振反應(yīng)，而且也有地面運動的卓越周期，分析時要注意判斷。一般，被測設(shè)備或結(jié)構(gòu)的共振反應(yīng)要比地基共振反應(yīng)顯著得多。（3）測試儀器要有足夠的靈敏度和穩(wěn)定性。此外，在這些微幅振動下測出的阻尼比往往

16、偏低。 五. 數(shù)據(jù)采集基本知識 對于一些試驗研究，需要把傳感器輸出的模擬電壓或電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，輸入到計算機進(jìn)行后續(xù)分析。要想把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，需要借助于模數(shù)轉(zhuǎn)換，通常用“A/D”表示，把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量有很多途徑，VibSYS程序可支持多種數(shù)據(jù)采集卡，并口數(shù)據(jù)采集儀、USB數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)字式應(yīng)變儀等。數(shù)據(jù)采集設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)是其總采樣頻率、分辨率等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本構(gòu)成：傳 感 器抗干擾濾波器模擬放大器數(shù)據(jù)采集器計 算 機u 抗干擾濾波器當(dāng)噪聲信號比較小時（被測信號幅值大于噪聲信號幾倍以上），可用VibSYS程序的數(shù)字濾波程序進(jìn)行數(shù)字濾波。但當(dāng)噪聲信號比較大時（噪聲信號幅值接近

17、被測信號幅值或大于被測信號幅值），用VibSYS程序的數(shù)字濾波程序進(jìn)行數(shù)字濾波時，不容易濾掉噪聲信號，所以應(yīng)考慮使用模擬抗干擾濾波器，使用模擬抗干擾濾波器可以把噪聲信號在A/D轉(zhuǎn)換之前濾掉。u 數(shù)據(jù)采集噪聲我們要清楚，任何A/D轉(zhuǎn)換自身都有一定的噪聲信號，當(dāng)然，噪聲信號越小越好，那么如何知道采集儀的噪聲信號有多大呢？首先把采集儀的一個通道短接，然后通過采集程序看采集的數(shù)據(jù)的峰值，既可知道采集儀的本底噪聲。u 數(shù)據(jù)采集增益根據(jù)用戶的需要，各種采集卡、采集儀可選擇程控增益，一般程控增益為1、2、4、8、16倍，采集儀的程控增益不要太大(如1、10、100、1000倍)，因為采集儀有一定的本底噪聲，

18、當(dāng)程控增益太大時，相應(yīng)的本底噪聲也被放大。當(dāng)程控增益不能滿足需要時，要考慮選擇其他模擬放大器。u 同步數(shù)據(jù)采集由于多數(shù)數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)采集儀的工作方式采用一個A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所以多通道采集是順序進(jìn)行的，那么，各通道之間都有一定的相移，相移的大小可以按下式估計： 單位：秒當(dāng)該相移不能滿足試驗要求時，可選用采樣保持器（采保），即在采集卡、采集儀加配采樣保持器，這樣就可以使多通道采集完全同步。當(dāng)然，增加采樣保持器也增加了采集儀的成本。u 數(shù)據(jù)采集精度 數(shù)據(jù)采集設(shè)備的分辨率的高低能決定模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，采集設(shè)備的轉(zhuǎn)換精度與其A/D的分辨率之間的關(guān)系： 采集設(shè)備的A/D轉(zhuǎn)換分辨率為16Bits(16位

19、)和12Bits(12位)對比，當(dāng)其最大量程都為10伏時，轉(zhuǎn)換精度對應(yīng)關(guān)系是： 模擬輸入 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字量 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字量 +10伏 32767 2048 0伏 （對應(yīng)于） 0 0 -10伏 -32767 -2048 轉(zhuǎn)化精度 0.伏 0.00488伏這時，數(shù)字量每變化1位相當(dāng)于16位模擬量變化10/327680.伏；12位模擬量變化10/40960.00488伏?？梢钥闯?，16位A/D轉(zhuǎn)換比12位A/D精度高16倍。1 示波在采集數(shù)據(jù)之前，要先檢查各數(shù)據(jù)采集通道的信號情況，確定每個采集通道的信號是否正常？用示波功能可查看模擬信號的波形。VibSYS程序提供了雙蹤（通道）示波程序，示

20、波程序具有以下功能：（1） 可同時顯示兩個通道的模擬信號；（2） 示波程序同時可顯示兩個通道信號的最大值；（3） 如果采集儀內(nèi)置了程控增益，示波程序還可選擇程控增益；（4） 固定顯示坐標(biāo)或自由顯示坐標(biāo)；自由顯示坐標(biāo)是根據(jù)模擬信號的大小隨時調(diào)整坐標(biāo)大小，使小信號或大信號能滿窗口顯示。 （5）可選擇示波采樣頻率和示波時間；波形顯示的頻率和時間的選擇可影響波形的刷新速度。示波顯示時間越短波形顯示刷新越快；采樣頻率高，采集的數(shù)據(jù)點數(shù)多，也會使顯示速度減慢。2 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集方式：（1） 直接(手動)數(shù)據(jù)采集這種采集需要建立采集文件、輸入采集頻率(Hz)、采集時間(Sec)、采集開始通道、采集結(jié)束通道

21、和程控增益參數(shù)，當(dāng)試驗就緒以后，按“開始采集”按鈕開始采集，采集過程將持續(xù)若干秒(采集時間參數(shù))。（2） 峰值觸發(fā)采集這種采集需要建立采集文件、輸入采集頻率(Hz)、每次觸發(fā)的采集時間(Sec)、采集開始通道、采集結(jié)束通道、程控增益、觸發(fā)峰值(電壓：伏)、觸發(fā)峰值控制通道和是否選擇多次觸發(fā)參數(shù)，當(dāng)試驗就緒以后，按“開始觸發(fā)采集”按鈕開始等待采集，當(dāng)模擬輸入信號的幅值達(dá)到或超過觸發(fā)峰值時開始次采集，如果已選擇“多次觸發(fā)”采集方式，那么采集繼續(xù)等待下次觸發(fā)采集。選擇多次觸發(fā)采集可應(yīng)用于連續(xù)錘擊試驗數(shù)據(jù)采集，這樣可只采集觸發(fā)后的信號，去掉多余的信號采集。觸發(fā)采集還采用了“不丟頭”技術(shù)，既觸發(fā)峰值達(dá)到

22、或超過觸發(fā)峰值以后開始采集，但同時也保存了觸發(fā)點以前的一段信號，使采集的信號是連續(xù)信號。采集注意事項1、 采集儀的模擬輸入幅值不要超過采集卡或采集儀的最大量程。當(dāng)某通道的模擬輸入幅值超過采集的最大量程時，會引起其它采集通道工作不正常。當(dāng)輸入幅值太大時，還會燒毀采集卡或采集儀。2、 輸入的模擬信號的信噪比要比較大（輸入信號至少要大于噪聲幾倍）。 當(dāng)模擬輸入信號的噪聲比較大時，有時甚至大于被測信號，雖然VibSYS程序有數(shù)字濾波程序，但也很難濾掉這樣的噪聲信號，特別是被測信號的頻率范圍覆蓋了噪聲信號的頻率。這時要考慮選用模擬抗干擾濾波器。3、 采集儀的最高采樣頻率是指A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的最高轉(zhuǎn)換速

23、度，采集儀的轉(zhuǎn)換速度與計算機的速度、并口或USB接口的傳輸速度有關(guān)，實際A/D的轉(zhuǎn)換速度要根據(jù)測試結(jié)果確定。3 轉(zhuǎn)換采集數(shù)據(jù)為了達(dá)到最快的數(shù)據(jù)采集，采集程序盡可能地節(jié)省時間，所以采集的數(shù)據(jù)是按采集通道順序存放，而VibSYS程序的時域文件結(jié)構(gòu)是按數(shù)據(jù)塊存放的，兩者完全不同，所以必須把采集的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后才能供VibSYS程序使用。采集數(shù)據(jù)文件的擴展文件名是.AD，VibSYS的時域文件的擴展文件名是.TIM，VibSYS程序?qū)ξ募臄U展文件名是.TIM的文件進(jìn)行處理，而VibSYS程序不對采集的數(shù)據(jù)文件(擴展文件名是.AD)做任何處理，所以這也就保存了采集數(shù)據(jù)的原始備份，當(dāng)數(shù)據(jù)處理過程改變了采集

24、的數(shù)據(jù)后，想恢復(fù)原始數(shù)據(jù)時，重新轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)（把.AD文件轉(zhuǎn)換為.TIM文件）。采集數(shù)據(jù)文件標(biāo)定（濾定） 數(shù)據(jù)采集是把傳感器輸出的電壓或電流信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，對于未標(biāo)定的采集數(shù)據(jù)，幅值單位是電壓（伏）。對采集數(shù)據(jù)文件標(biāo)定的目的是把其電壓單位轉(zhuǎn)換為實際的工程單位，這樣才可對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。在標(biāo)定之前，需要知道采集的傳感器的輸出量與電壓的對應(yīng)關(guān)系，我們稱為標(biāo)定系數(shù)，標(biāo)定系數(shù)要通過對傳感器給定標(biāo)準(zhǔn)輸入量，然后得到采集數(shù)據(jù)電壓量，計算出標(biāo)定系數(shù)，如（被測量為加速度）：方法1：用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備標(biāo)定把被測加速度計放到標(biāo)準(zhǔn)試驗臺上，用試驗臺輸出1g的正弦波，然后采集數(shù)據(jù)，設(shè)采集數(shù)據(jù)正弦波的幅值為

25、0.72伏，那么，標(biāo)定系數(shù)為： C = 1g / 0.72Volt = 1.39 g/Volt 方法2：根據(jù)靈敏度系數(shù)標(biāo)定例如，加速度計的靈敏度系數(shù)為1.56Volt/g，那么，標(biāo)定系數(shù)為： C = 1/1.56 = 0.64 g/Volt標(biāo)定過程：建立標(biāo)定系數(shù)文件 標(biāo)定系數(shù)文件名.CAL 標(biāo) 定 數(shù) 據(jù) 文件 時域數(shù)據(jù)文件名.TIM （坐標(biāo)單位：伏） 時域數(shù)據(jù)文件名.TIM （坐標(biāo)單位：工程單位）u 建立標(biāo)定系數(shù)文件 選擇菜單：信號采集 建立標(biāo)定文件在得到了每個通道的標(biāo)定系數(shù)以后，要建立標(biāo)定系數(shù)文件，該文件可用于對其他多個采集的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行標(biāo)定。根據(jù)試驗?zāi)康牡牟煌?，可建立多組標(biāo)定系數(shù)文件，標(biāo)定數(shù)據(jù)文件的擴展名為：.CAL。標(biāo)定系數(shù)文件的結(jié)構(gòu)是示例： 通道號 標(biāo)定系數(shù) 量綱單位 1 1.1 g 2 1.2 g 10 3.4 MPau 標(biāo)定數(shù)據(jù)文件 選擇菜單：信號采集 數(shù)據(jù)文件標(biāo)定VibSYS時域數(shù)據(jù)文件（.TIM）的數(shù)據(jù)結(jié)