全身振動(WBV)測試是一種用于估計對操作者影響的振動分析。對操作者有三類關(guān)注：健康和舒適度、感知、暈車。任何WBV測試的目標(biāo)是確保在正常的操作條件下，操作者所經(jīng)歷的振動不會產(chǎn)生顯著或持久的影響。

WBV分析的一個常見應(yīng)用是評估車輛振動。商業(yè)駕駛者每天要花好幾個小時開車，通過座椅、地板和方向盤暴露在道路和引擎的震動中。過度的振動會導(dǎo)致背部、腳部和手部的疲勞和麻木。測量振動的能力和長時間接觸影響的估計有助于減少受傷的可能性。

全身振動分析是與場景和位置相關(guān)的。暈車是由兩到十秒的低頻振動引起的(0.1 ~0.5赫茲)。感知，健康和舒適度的測量從0.5~80Hz開始。根據(jù)不同的場景，可以測試三種不同的體位：坐姿、站立和仰臥(躺著)。所有這些變量都在分析一個人在特定的振動水平下能夠安全地工作多長時間。

人們暴露在振動下的時間長度對分析很關(guān)鍵。一般來說，家用車和商用車之間的振動是非常相似的，關(guān)鍵的區(qū)別是在這些條件下所經(jīng)歷的平均時間。家用車輛通常用于短途旅行。開車8小時會被認(rèn)為是很長的一段時間。而對于商業(yè)司機來說，8小時的輪班是正常的。這就是為什么公共汽車和半掛車的駕駛座通常有空氣懸架。振動的水平是相似的，但經(jīng)歷的時間要長得多。

(關(guān)于如何在CoCo-80X動態(tài)信號分析儀器上進行模態(tài)測試的詳細(xì)說明，請查看CoCo-80X 頻譜分析儀數(shù)據(jù)采集操作手冊)。

全身振動測試

全身振動測試的測量需要幾乎所有測試位置的三軸數(shù)據(jù)。在本例中，我們將研究一個基本的WBV測試來評估健康風(fēng)險。對健康應(yīng)用的分析涉及到坐著的人，振動頻率范圍從0.5Hz到80Hz。這個頻帶上的振動可能會破壞脊柱和相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)的功能，并可能擾亂消化系統(tǒng)。

圖1:全身振動分析介紹頁面

振動需要在座椅墊和脊柱之間的傳遞點進行測量。特制的加速度計方便安裝在座椅上，對操作者的干擾最小(見圖2)。座椅墊加速度計應(yīng)直接放置在坐骨結(jié)節(jié)或坐骨正下方。

圖2:三軸座墊加速度計

測量需要有足夠的時間來提供合理的統(tǒng)計精度。持續(xù)時間將取決于所執(zhí)行的分析類型和關(guān)心的帶寬。對于本例，所關(guān)心的最低頻率將決定所需的時間。對于健康測量，帶寬為0.5 Hz到80 Hz。要測量0.5 Hz，誤差小于3dB，并且置信度為90%的測試需要至少227秒(來源:ISO 2631-1:1997)。

將測試條件、應(yīng)用、定位、傳感器放置和測試時間匯總報告用于評估測試結(jié)果。

目前沒有定量的數(shù)值來描述可接受的振動水平。

進行全身振動測試需要以下設(shè)備:

• 一種三軸加速度計，最好是一種以不引人注目的方式安裝的加速度計
• Coco-80X 或 CoCo-90X 動態(tài)信號分析儀
• 性能標(biāo)準(zhǔn)

全身式振動分析儀設(shè)置的模態(tài)測試

以下配置用于錘擊模態(tài)測試（EDM-Modal 模態(tài)分析軟件）

• 應(yīng)用：全身振動分析的應(yīng)用主要有健康、舒適度、感知和暈車。健康、舒適度和感知應(yīng)用測量振動從0.5 Hz到80 Hz，并應(yīng)用過濾器來幫助模擬傳遞到人體的能量。暈車測試涉及的低頻振動從0.1 Hz到0.5 Hz。
• 位置：操作者的位置對全身振動分析很重要。在WBV標(biāo)準(zhǔn)中列出了三個位置，坐姿、站立和仰臥(躺著)。
• 時間保持：這個設(shè)置指定測試運行的時間。測試的持續(xù)時間是靈活的，但必須注意，在正常操作條件下，要將讀數(shù)外推到正常工作條件下的暴露時間長度。。
• 計算方法：除了基本分析之外，還可以進行兩種可選的計算。運行的RMS方法使用類似的方法作為基本分析，但設(shè)計的目的是在測試期間顯示沖擊事件的影響。運行的RMS方法產(chǎn)生最大瞬時振動值(MTVV)。第四功率振動劑量值(VDV)比基本評估更敏感。

建議進行全身振動測試

晶鉆儀器推薦CoCo-80X(或CoCo-90X)動態(tài)信號分析儀和振動數(shù)據(jù)采集儀進行全身振動測試。CoCo系列有一個直觀的界面，4到16個通道配置，以及專業(yè)的技術(shù)支持，指導(dǎo)用戶通過他們所有的測試需求。

The post 振動強度分析 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

Zoom  FFT分析應(yīng)用在CoCo-80X 動態(tài)信號分析儀中設(shè)置。要運行Zoom分析，請按分析按鈕進入CSA應(yīng)用程序組。

選擇瞬態(tài)和功率譜條目; 選擇Zoom Analysis(4)，然后按OK按鈕進入當(dāng)前CSA的顯示窗口。

有關(guān)具體設(shè)置的完整說明，請參閱“基本CoCo-80X動態(tài)信號分析儀操作”手冊。

The post Zoom FFT分析 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

觀察任何數(shù)量與RPM的變化的技術(shù)稱為跟蹤，因為旋轉(zhuǎn)頻率被跟蹤并用于分析。激勵機器的大部分動力與旋轉(zhuǎn)頻率有關(guān)，因此通過使用順序分析可以大大簡化解釋和診斷。

階次分析只是對具有基頻或諧波的分量的振幅的觀察。它是一種典型的跟蹤類型。還有其他類型的跟蹤。例如，用戶可以跟蹤基于FFT的PSD頻譜，固定頻帶或倍頻程頻帶等; 所有這些都可以稱為跟蹤。通過CI階次跟蹤包，儀器可以：

• 處理轉(zhuǎn)速計信號并提供高保真RPM測量
• 測量階次光譜
• 測量階次跟蹤
• 測量RPM FFT頻譜
• 測量固定頻帶中的能量與RPM
• 測量相對于轉(zhuǎn)速表的順序的幅度和相位。

階次跟蹤應(yīng)用

階次跟蹤有幾種不同的應(yīng)用，以下給出的是一些討論。

第一種應(yīng)用，通常被稱為向上運行/向下運行，是用來調(diào)查一臺機器當(dāng)在整個運行范圍上運行的RPM是變化時的動態(tài)響應(yīng)。這種情況， RPM范圍可能非常大，從一個很小的 RPM 到 10,000 RPM。這些測試是在汽車或飛機發(fā)動機運行，以及當(dāng)調(diào)試全新或翻新的固定加工設(shè)備時。測量可以是任何物理量如聲音，位移，速度，加速度，轉(zhuǎn)矩等。測量分析可以是振幅或階次的功率，一個固定頻帶上的能量，一個倍頻程濾波器的容量等等。這種類型的測量中最重要的結(jié)果是相對于RPM的響應(yīng)的幅度。

第二應(yīng)用是在機器執(zhí)行其正常的任務(wù)時，監(jiān)測測量機器的位移，速度，加速度，壓力，電流或聲音。該儀器測量指定階次的振幅和其相對于參考轉(zhuǎn)速計的輸入信號的相位。相位計算相對于轉(zhuǎn)速計輸入或單獨的參考輸入。這個應(yīng)用是普遍用于設(shè)備診斷和平衡。這種情況下，操作中的RPM是相對穩(wěn)定的。階次跟蹤技術(shù)對增加階次估算精度是有用的。

階次跟蹤信號的相位對在向上運行/向下運行期間旋轉(zhuǎn)機械的研究非常有用。這是常常用“波特圖”呈現(xiàn)，用來表達共振/激勵交叉點是有用的。波特圖是從控制理論借用一個概念；它在一個不斷變化的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可同時提供振幅和相位數(shù)據(jù)(即向上運行/向下運行)。一些的設(shè)置信息取決于轉(zhuǎn)速的變化率。向上運行或向下滑行可以采取到從幾分鐘到幾個小時的任何地方（如用于在渦輪機的冷啟動）。

CoCo-80X 動態(tài)信號分析儀包括測量基于RPM的聲學(xué)音階分析和聲級的能力。該功能類似于階次分析，除了頻譜以A，B，C或Z頻率加權(quán)的倍頻程段記錄。此功能包含在聲學(xué)分析和聲級計CSA模板中，而不是階次分析模板。

階次跟蹤和階次頻譜

旋轉(zhuǎn)速度的知識允許在角度和順序域上顯示測量結(jié)果，與時間和頻率域相對應(yīng)。一階是頻率規(guī)格化的頻率，例如軸頻率。這就意味著，在有序頻譜中，振動分量的順序表明了每軸旋轉(zhuǎn)的振動周期數(shù)。用EUpk、EUrms或EUrms2來測量的數(shù)量級，是通過跟蹤濾波器獲得的測量值，該濾波器的中心頻率位于這個頻率上。對一系列階次的多重測量將構(gòu)造一個所謂的有序光譜。一階功率譜測量給出了信號的振幅或功率的定量描述。它提供了一個很好的視圖信號的所有順序組件。這可以幫助您找到重要的階次，并比較不同階次組件的級別。

執(zhí)行旋轉(zhuǎn)相干采樣，鎖相乘法器和數(shù)字重采樣有兩種方法。鎖相頻率乘法器主要用于早期工作。它們基于旋轉(zhuǎn)參考信號產(chǎn)生采樣脈沖。這些采樣脈沖控制采樣過程。注意，采樣頻率將取決于轉(zhuǎn)速，因此需要可調(diào)節(jié)的抗混疊濾波器。這使得方法相當(dāng)復(fù)雜。在數(shù)字重采樣技術(shù)中，時間信號通常與一些旋轉(zhuǎn)參考信號一起采樣。然后通過插值技術(shù)將時間信號數(shù)字重采樣到角域。旋轉(zhuǎn)參考信號可以用轉(zhuǎn)速計或增量脈沖編碼器獲取。下圖顯示了在啟動過程中角度數(shù)據(jù)重新采樣如何用于分析發(fā)動機的振動。一旦信號已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成其角域，則可以應(yīng)用FFT來分析振動的階譜。

同步采樣數(shù)據(jù)（采樣速率由瞬時轉(zhuǎn)速和所需分析頻率范圍決定）

芯片信號的角度數(shù)據(jù)重采樣

圖中顯示采樣速率將由瞬時轉(zhuǎn)速和所需分析頻率范圍決定。在CoCo-80X動態(tài)信號分析儀中，通過結(jié)合數(shù)字重采樣，數(shù)據(jù)抽取和內(nèi)插，DFT和FFT計算的專有技術(shù)來計算階次跟蹤和階次頻譜。可以通過階次跟蹤計算產(chǎn)生三個測量值：圖一中顯示的“階次頻譜”，圖二中顯示階次跟蹤圖，圖三顯示“3D RPM階次頻譜”。3D RPM階次頻譜只是其他兩種測量類型的三維視圖。另一種可視化這些類型圖的方式是，階次光譜是沿著固定RPM值的3D圖的橫截面，而階次跟蹤是固定階次的橫截面。他們的關(guān)系是：

圖一 典型階次譜

?圖二 典型階次跟蹤

圖三 典型3D有序階次瀑布圖

The post 階次跟蹤分析 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

使用以下過程從沖擊波形產(chǎn)生SRS：

• 選擇SRS的阻尼比；
• 假設(shè)一個假設(shè)的自由度單系統(tǒng)(SDOF)，其阻尼固有頻率為x Hz；
• 在(或之后)暴露于相關(guān)震動期間的任何時間，計算(通過時基模擬或更微妙的)您的SDOF的質(zhì)量元素所經(jīng)歷的最大瞬時絕對加速度。將它放在g(g是標(biāo)準(zhǔn)的，但是選擇你想要的任何加速單位)與假設(shè)系統(tǒng)的頻率(x)；
• 對于X的其他值重復(fù)步驟2和3，例如對數(shù)高達1000x。

峰值加速度與測試系統(tǒng)頻率的結(jié)果圖稱為沖擊響應(yīng)譜或SRS。該過程可以在下圖中描述：

用于計算SRS的多自由度系統(tǒng)模型的圖示

SDOF機械系統(tǒng)由以下組件組成：

• 質(zhì)量，其值用變量M表示
• 彈簧，其剛度用變量K表示
• 阻尼系數(shù)，用變量C表示的阻尼器

諧振頻率，F(xiàn)i和臨界阻尼因子，表征SDOF系統(tǒng)，其中：

對于小于或等于0.05的光阻尼比，頻率響應(yīng)的峰值發(fā)生在緊鄰附近，并由下式給出，其中Q是品質(zhì)因子：

任何瞬態(tài)波形都可以表示為SRS，但關(guān)系不是唯一的; 許多不同的瞬態(tài)波形可以產(chǎn)生相同的SRS(可以通過稱為“震動合成”的過程利用一些東西)。SRS不包含有關(guān)其創(chuàng)建的瞬態(tài)波形的所有信息，因為它僅跟蹤峰值瞬時加速度。

不同的阻尼比對于相同的沖擊波形產(chǎn)生不同的SRS。零阻尼將產(chǎn)生最大響應(yīng)。非常高的阻尼產(chǎn)生非常平坦的SRS。阻尼水平由“質(zhì)量因子”Q證明，也可以考慮正弦振動情況下的傳遞性。5％的阻尼比導(dǎo)致Q為10.如果沒有指定假定的Q值或阻尼比值，則SRS圖是不完整的。

SRS音箱的頻率間距
通常SRS頻譜由以對數(shù)頻率均勻分布的多個分組組成。頻率分布可以由兩個數(shù)字定義：參考頻率和分?jǐn)?shù)倍頻程數(shù)，如1/1，1/3或1/6。

倍頻程是倍頻。例如，頻率為250Hz和500Hz的頻率是1kHz和2kHz。

全倍頻程濾波器形狀

比例帶寬屬性將以對數(shù)標(biāo)度均勻地劃分頻率信息。它在分析各種自然系統(tǒng)方面非常有用。例如，人類對噪聲和振動的響應(yīng)是非常非線性的，許多機械系統(tǒng)具有通過比例帶寬分析最佳特征的行為。

為了獲得更好的頻率分辨率，頻率范圍可以分為比例帶寬，它們是倍頻程的一小部分。例如，使用1/3倍頻程間隔，每個倍頻程有3個SDOF濾波器。一般來說，對于1 / N分?jǐn)?shù)倍頻程，每倍頻程有N個帶通濾波器，使得：

其中1 / N稱為分?jǐn)?shù)倍頻程數(shù)，參考頻率只是任何頻率。SDOF濾波器的所有其他中心頻率參考該頻率。當(dāng)參考頻率和分?jǐn)?shù)倍頻程數(shù)固定時，確定整個頻率范圍內(nèi)的頻率分布。

SRS測量物理量

CoCo-80X 動態(tài)信號分析儀的 SRS測試可用的測量物理量是：每個通道的時間流(原始數(shù)據(jù)），塊捕獲的時間信號和每個通道的三個SRS。

• Time streams(時間流): 這與CoCo上的任何其他應(yīng)用程序相同。時間流始終可用于查看和錄制。觀察輸入信號是否在有效范圍內(nèi)是非常有用的工具。記錄的正弦波可用于進一步的后處理。在CoCo中，時間流通常表示為ch1，ch2等。
• Block time signals(塊時間信號): 這些是用于SRS分析的塊捕獲信號。 采集模式將控制塊時間信號的采集方式。
• SRS: 每個塊時間信號將計算震動響應(yīng)光譜。頻譜的工程單位由輸入通道使用的傳感器決定。在CoCo-80X中，光譜通常表示為三種類型：Maximum Positive spectrum(最大正光譜); Maximum Positive spectrum(最大正譜)和Maximum-Maximum spectrum(最大-最大譜)。
• Maximum Positive Spectrum(最大正譜）：這是由于瞬態(tài)輸入引起的最大的正響應(yīng)，不參考輸入的持續(xù)時間。
• Maximum Negative Spectrum(最大負(fù)頻譜)：這是由于瞬態(tài)輸入引起的最大的負(fù)響應(yīng)，而不考慮輸入的持續(xù)時間。
• Maximax Spectrum(最大光譜): 這是正和負(fù)光譜的絕對值的出色。它是最常用的SRS類型。對數(shù)字Maximax是普遍接受的SRS演示格式。

其他常見的SRS措施包括所謂的Primiary SRS(主SRS），Residue SRS(殘差SRS)和Composite SRS(復(fù)合SRS)。CoCo-80X只計算復(fù)合SRS。

The post 沖擊響應(yīng)譜分析(SRS) appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

在CSA編輯器中，我們使用術(shù)語“Candidate”來指代在CoCo上運行時可以啟用或禁用的項。例如，觸發(fā)源候選項、顯示候選項、記錄候選項和保存候選項，每個候選項用戶都可以選擇是啟用或禁用。例如，具有顯示候選項的信號，可以選中它的顯示候選項讓它在 CoCo-80X 頻譜分析儀的窗口中顯示，如果不選，它就不會顯示。啟用帶有記錄候選項屬性的時間流信號的記錄候選項，它進行記錄。但是如果沒有啟用它，這個時間流信號將不能記錄。

CSA的一個例子:多波段濾波器

在振動分析儀中，用戶可能想知道不同頻段的能量分布。使用CSA，可以對數(shù)據(jù)流進行結(jié)構(gòu)化，以便將來自本機通道的信號分解為多個流。數(shù)字帶通濾波器可以應(yīng)用于每個流。在帶通濾波器之后，可以應(yīng)用RMS估計器。然后，用戶可以存儲來自每個RMS估計器的時間流。

晶鉆儀器EDM軟件中CSA編輯器的流程圖如下圖所示:

在這個例子中，只顯示了三條過濾器路徑。可以看到，最后一條路徑上，在FIR濾波器前有一個抽取濾波器。這個抽取過濾器可以先抽取時間流信號，讓它采樣率更低，這樣就可以應(yīng)用適當(dāng)?shù)腇IR濾波器了。

The post 實時數(shù)字濾波 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

應(yīng)用實例
自動測試的一個常見例子與結(jié)構(gòu)測試有關(guān)。當(dāng)激發(fā)時，結(jié)構(gòu)會以其固有頻率產(chǎn)生共鳴。結(jié)構(gòu)可以通過沖擊或其他手段激發(fā)。結(jié)構(gòu)缺陷可能導(dǎo)致諧振峰值的偏移。因此，在結(jié)構(gòu)測試中，使用頻率“報警”來監(jiān)測頻譜感興趣區(qū)域的頻率響應(yīng)。

自動測試的另一個例子是與旋轉(zhuǎn)機械有關(guān)。旋轉(zhuǎn)或移動的組件產(chǎn)生振動和噪音模式，可以檢查以識別“良好質(zhì)量”的指紋。產(chǎn)品缺陷將導(dǎo)致額外的光譜峰值或峰值水平的變化。因此，在“自激”產(chǎn)品測試中，可以設(shè)置為在峰值或RMS值觸發(fā)的“級別報警”放置在光譜感興趣的區(qū)域周圍。因此，不必要的背景噪聲信號被忽略。

測試閾值信號和測試計劃
自動閾值測試可以在各種各樣的信號上執(zhí)行，包括時域捕獲，自動功率譜，倍頻程頻譜，階次跟蹤信號或頻率響應(yīng)功能。CoCo-80X動態(tài)信號分析儀器在每一個測量幀之后實時比較實時測量信號的極限值。如果超出閾值，CoCo將根據(jù)用戶設(shè)置采取適當(dāng)?shù)牟僮鳌?/p>

上限和下限可以應(yīng)用于待測信號。閾值信號通過定義斷點來構(gòu)建。斷點由一對X / Y值控制。下圖顯示了具有4個斷點的典型自動測試閾值信號。

為了自動控制極限檢查測試，CoCo開發(fā)了一個測試計劃。測試計劃定義了使過程自動化的各種操作。例如，測試計劃可以在閾值檢查打開時，何時關(guān)閉以及測試進行多久才能告知儀器。

要記錄測試的事件，需要一個測試日志和一個總結(jié)報告。測試日志按時間順序記錄重要事件，包括是否超過閾值。摘要報告提供自上次開始測試以來的閾值檢查狀態(tài)。當(dāng)超過限閾值號時，將觸發(fā)用戶定義的閾值報警事件。這可能包括一個可聽見的蜂鳴聲，保存信號，發(fā)送消息等。總而言之，自動閾值檢查測試需要以下構(gòu)建塊：

• 至少有一個測試信號
• 至少一個閾值信號應(yīng)用于測量信號
• 測試時間表
• 測試日志和總結(jié)報告
• 閾值報警事件的設(shè)置

下圖顯示了自動測試過程：

Test Signals(測試信號): 任何塊信號都可用于測試。通常，測試信號是時間捕獲塊，自動功率譜，頻率響應(yīng)，倍頻程光譜或順序軌跡。時間流不用于閾值測試。

Limit signals(閾值信號)包括上限和/或下限在CSA編輯器中定義。閾值信號適用于測試信號。每個極限信號最多可以定義64個段。閾值信號的最大數(shù)量為64。

Testing Schedule(測試計劃): 測試計劃使用事件驅(qū)動過程自動控制測試。 可以開發(fā)多個測試計劃，一次執(zhí)行一個測試計劃。測試計劃事件條目包括：循環(huán)/結(jié)束循環(huán)，設(shè)置采樣率，設(shè)置所有輸入模式，運行持續(xù)時間，保持，閾值檢查，閾值檢查，開始記錄，停止記錄，保存信號，打開信號源并轉(zhuǎn)動信號 源關(guān)閉。

Testing Log(測試日志): 自動創(chuàng)建日志文件，用于每次運行計劃以記錄主要事件。

Limit Check Alarm Event Setup(閾值檢查報警事件設(shè)置): 事件包括CoCo的聲音蜂鳴聲，CoCo屏幕閃爍，進入測試日志，通過EDM軟件和保存信號將信息發(fā)送到主機PC。

當(dāng)超出閾值時，觸發(fā)預(yù)定義的事件。例如，CoCo-80X頻譜分析儀可能會發(fā)出蜂鳴聲，閃爍屏幕，將信號保存到存儲設(shè)備，或?qū)⑾l(fā)送到主機PC。

The post 自動測試計劃和閾值測試 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

1. 對于動態(tài)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)記錄，所有輸入通道的樣本必須精確同步。時間同步精度必須優(yōu)于100ns(或20kHz的1度相位匹配)。
2. 每個通道的數(shù)據(jù)記錄功能的采樣率必須高達100kHz，以覆蓋聲音和振動應(yīng)用的有效頻率范圍。
3. 數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)必須可靠、抗沖擊、振動。使用機械硬盤不能用于此應(yīng)用程序。
4. 數(shù)據(jù)記錄設(shè)備中的數(shù)據(jù)存儲必須至少有幾百GB。
5. 數(shù)據(jù)必須可靠存儲且不丟失動態(tài)范圍。一個32位的浮點格式是首選。
6. 一些客戶可能需要一個便攜式數(shù)據(jù)記錄解決方案。
7. 一些客戶可能需要數(shù)百個輸入通道來滿足他們的數(shù)據(jù)記錄需求。
8. 數(shù)據(jù)記錄模塊必須有容納各種振動和聲學(xué)傳感器的輸入通道。
9. 數(shù)據(jù)記錄操作由各種事件觸發(fā)，例如級別或邊緣觸發(fā)器、計時器、警報或中止限制事件等。
10. 用于數(shù)據(jù)記錄的后處理軟件必須能夠有效地處理非常大的文件，以便回放、處理和導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件。

晶鉆儀器提供了兩種解決方案，用于滿足上述所有需求的長期數(shù)據(jù)記錄，這里介紹手持式動態(tài)信號數(shù)據(jù)記錄解決方案。

在各種激勵條件下，對UUT系統(tǒng)的特性進行了實驗測量。這些特征包括:

手持?jǐn)?shù)據(jù)記錄解決方案

該數(shù)據(jù)記錄解決方案是手持式一體化記錄分析儀的CoCo-80X和CoCo-90X。每個通道的長時間波形同時記錄到內(nèi)部閃存或外部SD卡。一個專用的REC硬按鈕，配備了手持，便攜式的數(shù)據(jù)記錄儀器使記錄和按下按鈕一樣簡單。

CoCo-80X和CoCo-90X:通道配置從4到16個通道

The post 動態(tài)信號數(shù)據(jù)記錄 appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

聲學(xué)測量的執(zhí)行有多種原因，包括:產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)測試、機器性能和過程控制。晶鉆儀器的CoCo系列（CoCo-80X 或CoCo-90X 動態(tài)信號分析儀與頻譜分析儀）具有聲學(xué)測量功能，包括實時倍頻程譜、1/3倍頻濾波器和聲級計功能。晶鉆儀器為獲取和查看聲音信號提供了一個易用而強大的工具箱。對噪聲問題進行詳細(xì)的研究，可以同時進行數(shù)字倍頻帶濾波器和原始數(shù)據(jù)記錄。CoCo系列的硬件是理想的便攜式應(yīng)用設(shè)備，可進行2到16通道的聲學(xué)測量。

IEPE(ICP?)接入允許直接連接使用時預(yù)極化的ICP麥克風(fēng)前置放大器。傳統(tǒng)的電容麥克風(fēng)也很容易通過將來自麥克風(fēng)電源的電壓信號與輸入通道連接起來。使用波形發(fā)生器可以產(chǎn)生白噪聲和粉紅噪聲信號。這個特性在使用揚聲器進行吸收測量時非常有用。

實時倍頻程分析

CoCo硬件的聲學(xué)數(shù)據(jù)采集軟件選項包括實時倍頻程濾波器、聲壓級和麥克風(fēng)校準(zhǔn)功能。這三種操作允許用戶執(zhí)行許多聲學(xué)測量操作。

倍頻程分析選項適用于1/1、1/3、1/6、或1/12倍頻程的實時濾波器組。輸入時間流被分割成部分頻率波段信號(倍頻程波段)，可以保存。頻率加權(quán)可以應(yīng)用于倍頻程頻帶模擬人的聽覺，時間加權(quán)可以用來調(diào)整對短時間事件的靈敏度。由此產(chǎn)生的倍頻程譜可以定期保存，并在瀑布圖上顯示，以觀察頻譜如何隨時間變化。RMS時間歷史也可以被保存為一個給定的倍頻程帶的時間軌跡。

1/1和1/3倍頻程分析是使用一種具有降采樣技術(shù)的實時帶通濾波實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)流是連續(xù)處理的，并被輸入到帶通濾波器中。然后將帶通濾波器應(yīng)用到降采樣濾波器(decimation technique)的每個階段的輸出。這提供了非常精確的濾波器形狀，符合全球聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn):ANSI std. s1.11 2004, Order 3 Type 1-D和iec61260 -1995。

聲學(xué)測量:聲級計

聲級計(SLM)是聲學(xué)數(shù)據(jù)采集軟件中的一個相關(guān)應(yīng)用。這個模塊也被稱為總量級測試。SLM將一個頻率加權(quán)濾波器應(yīng)用到輸入信號和時間加權(quán)到濾波器的輸出。然后從該頻率加權(quán)濾波器的輸入和輸出信號中提取各種聲學(xué)測量值。

你所期望的聲學(xué)測量的所有特征值都可以測量，然后是一些A、B、C和線性加權(quán)函數(shù);快速、緩慢、脈沖和峰值檢波器;用戶可選擇高、低通濾波。所有CI儀器所提供的極高的動態(tài)范圍，使人們不用擔(dān)心設(shè)置電壓量程非常好，從而避免了低范圍或過載的情況。

內(nèi)置麥克風(fēng)校準(zhǔn)

使用傳統(tǒng)的麥克風(fēng)校正器和在線校準(zhǔn)功能，可以很容易地處理麥克風(fēng)的標(biāo)定。簡單地定義參考信號的頻率和振幅，CI系統(tǒng)將自動檢測到校準(zhǔn)信號被應(yīng)用到的輸入通道，然后計算所需的校準(zhǔn)常數(shù)。計算偏移量并存儲以供以后參考。還可以通過在通道參數(shù)設(shè)置頁面中直接輸入麥克風(fēng)靈敏度值來實現(xiàn)校準(zhǔn)。

同時記錄時間波形和倍頻程分析

CoCo 振動數(shù)據(jù)采集儀具有同步的時間流記錄功能，雖然聲學(xué)分析是實時處理的，可將CoCo的原始時間數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)部閃存或SD卡中。所有輸入通道的原始時間數(shù)據(jù)可以在全頻段記錄。在記錄后，可以通過使用后處理來處理保存的文件，它提供了與實時模式相同的分析算法。

The post 倍頻程分析和聲級計(SLM) appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.

動態(tài)信號分析儀的一個常見應(yīng)用是測量機械系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)。這也稱為網(wǎng)絡(luò)分析，系統(tǒng)的輸入和輸出同時測量。通過這些多通道測量，分析儀可以測量系統(tǒng)如何“改變”輸入。一個常見的假設(shè)是，如果系統(tǒng)是線性的，那么這個“變化”被頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)充分描述。事實上，對于線性和穩(wěn)定的系統(tǒng)，只要知道頻率響應(yīng)函數(shù)，就可以預(yù)測系統(tǒng)對任何輸入的響應(yīng)。

寬帶隨機、正弦、階躍或瞬態(tài)信號在測試和測量應(yīng)用中被廣泛地用作激勵信號。圖1說明了一個激勵信號x，可以應(yīng)用于一個UUT(測試單元)，并生成一個或多個由y表示的響應(yīng)，輸入和輸出之間的關(guān)系稱為傳遞函數(shù)或頻率響應(yīng)函數(shù)，由H(y,x)表示。一般來說，傳遞函數(shù)是一個復(fù)雜的函數(shù)，描述系統(tǒng)如何將輸入信號的大小和相位作為激勵頻率的函數(shù)。

在各種激勵條件下，對UUT系統(tǒng)的特性進行了實驗測量。這些特征包括:

• 頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)，通過以下參量描述:
• 增益頻率函數(shù)。
• 相位頻率函數(shù)。
• 共振頻率
• 阻尼因素
• 總諧波失真
• 非線性

圖1 左 一個UUT對應(yīng)一個響應(yīng) ；右 一個UUT對應(yīng)兩個響應(yīng)

利用寬帶隨機激勵的FFT、交叉功率譜法測量頻率響應(yīng)。寬帶激勵可以是高斯分布的真隨機噪聲信號，也可以是一個偽隨機信號，其振幅分布可以由用戶來定義。寬帶這一術(shù)語可能具有誤導(dǎo)性，因為一個好的實現(xiàn)的隨機激勵信號應(yīng)該是頻帶有限的，并由分析頻率范圍的上限控制。也就是說，激勵不應(yīng)該激發(fā)高于測量儀器所能測量的頻率。隨機發(fā)生器只產(chǎn)生頻寬在分析頻率范圍內(nèi)隨機信號。這也將把激發(fā)能量集中在有用的頻率范圍，以提高測試動態(tài)范圍。

寬帶隨機激勵的優(yōu)點是它能在短時間內(nèi)激發(fā)寬頻段，因此總測試時間較短。寬帶激勵的缺點是其頻率能量在短時間內(nèi)廣泛傳播。每個頻率點激發(fā)的能量貢獻遠小于總信號能量(大概是-30到-50dB小于總數(shù))。即使對于頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)估計有一個大的平均數(shù)字，寬帶信號也不能有效地測量UUT的極端動態(tài)特性。

掃頻正弦測量，優(yōu)化了每個頻率點的測量值。由于激勵信號是一個正弦波，在某一時刻其所有的能量都集中在一個頻率上，改進了寬帶激勵中的動態(tài)范圍不足的缺點。此外，如果頻率響應(yīng)幅值大小下降，響應(yīng)的跟蹤濾波器可以幫助接收到非常小的正弦信號。只要優(yōu)化每個頻率的輸入范圍，就可以將測量的動態(tài)范圍擴展到150分貝以上。

用掃頻正弦測量頻率響應(yīng)函數(shù)

用固定頻率的正弦信號表示如下頻率響應(yīng)函數(shù)公式:

其中t代表時間。掃頻正弦信號的頻率變化通常受兩個極限的限制。頻率變化可以是線性尺度或?qū)?shù)尺度根據(jù)不同的用戶需求。掃頻正弦信號可由以下參數(shù)定義:

• 低頻率邊界，簡稱低頻。
• 高頻率邊界，簡稱高頻。
• 掃頻模式，無論是對數(shù)的還是線性的。
• 如果掃描模式是對數(shù)的，或者在Hz/Sec中，掃頻模式是線性的，那么在倍頻程/分鐘內(nèi)的掃頻速度。
• 正弦信號的振幅，A(f, t)，它可以是一個常數(shù)，也可以是時間和頻率的變量。

瞬時頻率表示掃頻正弦的當(dāng)前頻率。它是一個變化的變量，通常在屏幕上顯示為掃頻頻率。

在測試期間，可通過控制、恢復(fù)、跳轉(zhuǎn)或暫停控制來手動控制掃頻頻率。

不像某些數(shù)字信號分析(DSA)產(chǎn)品，在一個序列中使用多個離散的步進正弦信號進行掃頻正弦測試，CI掃頻正弦測試使用一種真正的數(shù)字合成技術(shù)，用極類似的平滑過渡從一個頻率到另一個頻率產(chǎn)生正弦掃描。這就確保了在測試中沒有發(fā)生劇烈的過渡，不會使UUT受到?jīng)_擊振動。圖2顯示了一個帶有1.0 Vpk的典型的掃頻正弦信號。

掃頻正弦可以用線性或?qū)?shù)形式掃過。線性掃描意味著頻率將以恒定的速度變化，單位為Hz/秒。在這種情況下，掃描速率是恒定的，在所有頻率下是相同的。另一種方法是，可以將掃描模式設(shè)置為對數(shù)或?qū)?shù)。在對數(shù)模式下，在低頻時，掃頻速度較慢，頻率較高時速度較快。在對數(shù)模式下，掃描速度單位為倍頻程/分鐘。

圖2:典型的數(shù)字合成掃頻正弦信號

測量和顯示數(shù)百個FRF信號的能力。

在PC FRF中，F(xiàn)RF信號由PC而不是Spider來計算。由于PC FRF依賴于PC的資源，它比Spider的處理器更強大，因此可以同時計算數(shù)百個FRF信號而不消耗Spider的資源。可以指定多個通道作為引用通道。測量和顯示數(shù)百個FRF信號的能力。

線性系統(tǒng)的輸入(力激勵)與輸出(振動響應(yīng))之間的關(guān)系為:

[H]{ Y } = { X }

其中{Y}和{X}分別是在模型中不同的DOFs中包含響應(yīng)譜和激發(fā)譜的向量，而[H]是包含這些DOFs之間的FRFs的矩陣。

上面的方程也可以寫成:

其中Yi是DOF i的輸出譜，Xj是DOF j的輸入譜，Hij是DOF j和DOF i之間的FRF，輸出是由每個輸入引起的單個輸出的和。

根據(jù)測量的自譜和互譜，以及輸入和輸出之間的互譜來估計frf。不同的計算方案(估計量)可用來優(yōu)化給定測量情況下的估計(噪聲、頻率分辨率等)。

對于單個輸入的經(jīng)典情況，上面的方程給出了任意DOF i的輸出，其輸入為DOF j，如下:

Yi = HijXj或Hij = Yi/Xj。

因為輸入是零，在所有的DOFs，除了j。

FRF Hij可以用各種經(jīng)典估計量來估計，例如:

H1 = Gxy / Gxx

或

H2 = Gyy / Gyx

Gxx和Gyy分別是輸入和輸出的自譜，Gxy是輸入和輸出之間的互譜，而Gyx是輸出與輸入之間的互頻譜(即:，Gxy的共軛復(fù)數(shù)。H1有能力，通過平均，消除不相關(guān)的噪聲對輸出的影響，而H2有能力，通過平均，消除不相關(guān)的噪聲對輸入的影響。與H1相比，H2在頻率分辨率不足(稱為分辨率偏差)引起的共振峰上的偏置誤差較小。

Spider能同時測量和顯示數(shù)百個FRF信號。用戶可以通過不斷更改激勵和響應(yīng)通道來手動創(chuàng)建FRFs列表，以生成FRF信號的所有可能組合。

推薦頻測量

利用晶鉆儀器對頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)的測量，推薦了CoCo-80X(和CoCo-90X)，以及Spider系列動態(tài)信號分析儀和振動數(shù)據(jù)采集儀（Spider-80X和Spider-80Xi）。

The post 頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF) appeared first on 杭州銳達數(shù)字技術(shù)有限公司.