求助不同频响传感器测同一信号是否会造成相位差

yangchun8611

有一个活塞做50Hz的简谐振动对外做功，我想测量其位移和输出力，然后积分计算输出功。
位移用一频响为5K的激光位移传感器测，力准备用拉压力传感器测。
问题是 1）拉压力传感器是那种应变片式的，蛮难找到其频响范围，看到一款写了自然频率   2000Hz，不知道自然频率和频响范围有什么关系
2）传感器总有滞后，而我需要两个量同步。如果同步采集，如果评估这传感器由于不同频响的不同频响范围而使测试得到的两个信号产生的相位差？

smallqiao

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你这也是计算 输出功率 要知道力和位移 采用数值积分
我觉得你可以考虑功率更加合适，力和加速度同时测量，保证信号同步采样
你现在不能保证 力传感器和激光位移传感器同步采集数据，貌似确实是两个单独的数采系统
不过你自己可以用NI 自己采集数据
还有你说的频响函数范围问题。。我觉得只要在关心的频率范围满足就可以了
高频做功很小的。
再说你是50Hz工频，可以考虑100Hz 150Hz 200Hz的谐振就可以了

yangchun8611

回复 2 # smallqiao 的帖子

我是用NI系统测试的，激光位移传感器和拉压力传感器同步采集应该没太多问题。我的问题是这两类传感器频响范围不一样，一个5K（+-3db），一个可能就500K(+-3db)。是否意味着两个传感器由于频响不一样，传感器出来的信号会产生一定的相位差，如何评估这个相位差的大小，因为我是两个信号积分，越同步越准确。测试对象是50Hz，传感器频响多大就可以忽略这个误差呢

smallqiao

回复 3 # yangchun8611 的帖子

这个要看你关注的频段了...
你一个5k 一个500k
5k 相对你关心的50Hz工频已经足够了
一般传感器都会有5°内的一个相位差
我觉得这些都不是你关心的问题
你要把重心放在如何激发得到 功！
积分不是简单的数值积分的
欢迎继续讨论

yangchun8611

回复 4 # smallqiao 的帖子

谢谢讨论，
有点我写错了，不是500K，是500. 测拉压力的传感器一般用应变片式，频响好像不是很高，我不担心5K的激光位移传感器，担心拉压力传感器响应慢，两个信号就有相位差，不知道如果一个频响200Hz的传感器测试一个50Hz信号会有多大相位差。因为我估算了一下，如果原先两个信号都是正弦同相的，要是其中一个相位差了10度，就有大约1.5%的误差。
此外为什么不能用数值积分阿？我两个是周期信号，我取出一个周期里的位移和力信号，将位移转换成速度，然后将速度和力在一个周期里进行数值积分，结果再乘以频率，就等到该力的功率。。。。

smallqiao

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应变片的 频响较低是事实情况了。有的传感器说明书会给出频响曲线....
你说的周期信号，你怎么知道周期是多少呢，主要有谐波成分
注意在积分的时候，把低频直流分量要消除干净 最好用高通滤波器

yangchun8611

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我的这个系统比较确定，基本上是一个弹簧振子的受迫振动。驱动力是通过50Hz的交流电通过电磁力施加给一活塞做直线运动，我测试的就是该活塞的位移和活塞的输出力。由于我位移和输出力的频率都知道了，是不是需要去掉远离这个频率的低频和高频的信号？你说的情况是指确定信号中不应该有低频成分存在，所以在处理前需要去掉？一般低通和高通滤波是怎么实现的？使用软件吗？一般用什么软件。
还有我准备将力传感器垫在一个弹簧下面，用这个力传感器和我的激光位移传感器测这个弹簧振子的力和位移，比较他们的夹角，理论上应该是同步的吧？在位移上下死点的 时候弹簧力应该最大

smallqiao

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你最好 做做实验看看效果怎么样了
我们在这说的再多也只是猜测而已
加油！