压电加速度传感器测试量程和布点疑问

mni987654321 · 发表于 2017-10-24 09:49

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本帖最后由 mni987654321 于 2017-10-24 09:51 编辑

最近需要测试一台设备的振动和模态情况，设备的精度比较高，振动量比较小，因此需要灵敏度非常高的加速度传感器，现在手里有PCB的1000mv/g的压电加速度传感器，在测试时遇到两个问题：
（1）量程的问题：传感器的灵敏度非常高，但是带来的问题是量程比较小，最高只有3000Hz，现在我想要观察设备在0-3000Hz的模态，根据采样定理我至少需要将采样频率设置在 2.56*3000=7680Hz，那么现在这个传感器还能用吗？这个采样频率明显超过了传感器的量程，假设我采样频率设置为10240，然后在fft的时候只看0-3000Hz以内的频率可以吗？
（2）布点方向的疑问：模态肯定是需要在三个方向上观察，方法一是：测试三个方向，分别激励、分别采集。假设有100个采集点，用单个单向的传感器，x方向测100次，y方向测100 次，z方向测100次，分别计算三个方向的模态；方法二是：用三向传感器，一个点测一次，测量三个方向，问题是怎么保证激励能让三个方向上的模态都被激发起来？那么，遇到大型的复杂的结构，一般模态试验是怎么做的，传感器是怎么选择的，激励方向怎么确定？
问题比较小白，请各位有丰富工程经验的同行指导！

hcharlie · 发表于 2017-10-24 12:08

本帖最后由 hcharlie 于 2017-10-24 12:58 编辑

采样频率与传感器频率范围没关系。根据试验件的形状，不一定需要3个方向都布置传感器。

Generation · 发表于 2017-10-24 13:35

一个是采样频率一个是响应频率

mni987654321 · 发表于 2017-10-25 08:59

hcharlie 发表于 2017-10-24 12:08
采样频率与传感器频率范围没关系。根据试验件的形状，不一定需要3个方向都布置传感器。

（1）我知道没关系，但是就这个传感器而言，到底能分析多大频率范围内的模态？
（2）试验件是大型设备，三个方向肯定都要布置传感器，我想知道的是如何一次激励，保证三个方向的模态都能被激起来，然后用三向传感器测量？

mni987654321 · 发表于 2017-10-25 09:00

Generation 发表于 2017-10-24 13:35
一个是采样频率一个是响应频率

就这个传感器而言，到底能分析多大频率范围内的模态？采样频率可以随意设置吗？

hcharlie · 发表于 2017-10-25 10:44

传感器频率范围3000可以测到3000以内的信号。
测到多高根据自己的需要，高阶模态测试要比较难而且误差大。
采样频率越高越好，只是受到数据处理容量和速度的限制。
理论上一次激起所有频率所有方向上的模态是不可能，或者是不容易的，都那么容易还要技术人员干嘛呢？

wjdcumt · 发表于 2017-10-25 14:53

mni987654321 发表于 2017-10-25 09:00
就这个传感器而言，到底能分析多大频率范围内的模态？采样频率可以随意设置吗？

传感器能分析的频率范围与它自身的频响曲线有关，采样频率与你所用的数据采集板卡的性能有关。个人简介，欢迎指正。

mni987654321 · 发表于 2017-10-26 09:35

hcharlie 发表于 2017-10-25 10:44
传感器频率范围3000可以测到3000以内的信号。
测到多高根据自己的需要，高阶模态测试要比较难而且误差大。 ...

感谢！

mni987654321 · 发表于 2017-10-26 09:36

wjdcumt 发表于 2017-10-25 14:53
传感器能分析的频率范围与它自身的频响曲线有关，采样频率与你所用的数据采集板卡的性能有关。个人简介， ...

谢谢

szdlliuzm · 发表于 2017-11-26 09:21

这是个什么设备，工作频率能够达到3000Hz, 一般电机的转速是3000转每分钟，也就是50Hz，最高也就是到100Hz了。

szdlliuzm · 发表于 2017-11-26 09:24

本帖最后由 szdlliuzm 于 2017-11-26 09:27 编辑

如果是要测量5KHz以上的振动时，传感器的固定，及自身的频率特性就很重要了。这时的干扰因素就是相当的多了，对仪器设备的要求就要更高了，相应的成本就会大大的增加了。

mni987654321 · 发表于 2017-11-27 09:33

szdlliuzm 发表于 2017-11-26 09:21
这是个什么设备，工作频率能够达到3000Hz, 一般电机的转速是3000转每分钟，也就是50Hz，最高也就是到100Hz ...

不是工作频率，工作频率不高，只是振动分析的时候因为其他原因，需要考虑的频率范围比较宽

szdlliuzm · 发表于 2017-11-27 10:11

振动分析是为了解决设备使用中的问题，比如振动的应用环境中的工作频率是到500hz ,我们振动试验的频率也就是到500Hz，那么试验的最高频率也就是到500Hz了。
如果你要把振动试验的频率提高到了2000Hz，就要造成试验成本的升高，并不能对产品有更好提升。

pasuka · 发表于 2017-11-27 10:46

1、不差钱就上若干台多通道的激光测振仪+光纤光栅动态应变测试设备；
2、大型结构的模态试验：
将试验分析对象，拆分为若干子结构，对子结构分别进行仿真+试验，再进行整体的仿真+试验

mni987654321 · 发表于 2017-11-28 09:21

szdlliuzm 发表于 2017-11-27 10:11
振动分析是为了解决设备使用中的问题，比如振动的应用环境中的工作频率是到500hz ,我们振动试验的频率也就 ...

设备的主要频率在中低频，但是旋转部件激起的谐波和设备的高频模态对产品的质量影响较大，所以需要对高频段的振动进行分析

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