请教，关于振动加速度传感器！

mofei

　　大家好，今天看了下振动加速度的书，发现上面有如下的描述：振动加速度传感器中，一般包含有预紧弹簧、质量块、压电元件等。书中提到当传感器的自振频率远超过被测物体的振动频率时，质量块与被测物体的运动状态相近，加速度相近，理论上说如果质量块与被测物体的运动状态完全相同时，此时质量块的运动状态最能反映测量点的运动状态，但此时质量块与测点之间没有相对运动，因此对压电元件是没有作用力的，即无法测量加速度。实际传感器工作时上，质量块同测点之间有相对运动，从而对压电元件产生拉、压作用，但此时质量块的运动状态同测点的运动状态已经不相同了，也就是说压电加速度传感器测量的本身就是存在一定的误差的，不知我是否是进了死胡同，还请高手指教.

hcharlie

是这样的。太接近传感器的自振频率，误差就会太大。
所以在一定精度要求下，加速度传感器有一定使用频率范围。
对有阻尼传感器使用频率范围为传感器自振频率的0.6~0.7倍；
对无阻尼传感器（压电晶体传感器多为无阻尼）使用到0.2~0.3倍。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2007-11-14 16:14 编辑 ]

dchitech

测试加速度时确实要避免振动接近传感器的固有频率，压电传感器具有极宽的频带(0.2Hz~20KHz)、本身质量较小(2g~50g)，可以适应很大的动态范围，但在一个宽频带内的振动，往往不是一个传感器所能单独完成测试的，因此，必须根据研究测试的部位和要求选用对应频带宽度的传感器。

mriook

楼主关心的是远离固有频率而完全一致振动的时候，“质量块与测点之间没有相对运动，因此对压电元件是没有作用力的，即无法测量加速度”
是进了死胡同了，还是个错误的死胡同，为什么没有相对运动就没有作用力了？没有作用力质量块是怎么保持和测点一致运动的？所以，质量块与测点之间没有相对运动时，对压电元件的作用力正好正比于测点的加速度，是最准确的时候啊。
当然完全一致是不可能的，但在实际测量中只要正确使用传感器，那点误差是完全可以忽略的。

mofei

谢谢大家的回复，确实是进死胡同了。呵呵。从大家的回复可以看出，大家都是行家，前几天我在论坛另一个版面发了个问题，我再这也请教大家一下，请大家多帮忙，给解释一下。再次感谢大家。

[ 本帖最后由 mofei 于 2007-11-15 22:35 编辑 ]

raikk

见过国外文章中用激光测试振动响应
这样应该不会出现这些误差了吧

wanyeqing2003

关于你的问题，有几点疑问：
1、F(t)一直在增加，是不是指力的大小在增加？
2、激振力的频率有没有变化？
3、会不会有非线性成分？

mofei

是啊，F(t)的力的大小一直在增加；
另外，激振力的频率有所变化，B点以前主要是300Hz以下的成分，而B到C这段，频率成分则包括大约2000Hz以下的成分。

另外，不知您所说的非线性成分是指什么呢？

wanyeqing2003

这么说，你这是变频变幅值激振了。因该考虑这些激振因素。

从上面的示意图上看，好像不会有太多非线性问题。不过看了测试结果，又好像有那么一点。

mofei

是啊，激振力确实是变频变幅值的。那您觉得这个问题该怎么分析呢？给点思路吧。谢谢了。

wanyeqing2003

不清楚你要解决什么问题。是一般振动测试，还是分析传感器本身特性？

振动问题一般都有相应的标准规范。

hcharlie

图中所谓铁块刚度很大的概念是不清楚的，相对应于2000Hz刚度大的概念应该是在2000Hz之内没有共振，能确认吗？
对比看图中的螺栓刚度倒是不大的，算过它的刚度和它与铁快组成的系统的固有频率吗？
从上分析图中的粉红色线应该是共振曲线。可能是前面说的两种可能的固有频率之一。
你这种图不像一个做研究工作的人应该画出来的图，没有坐标，谁能看得懂！

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2007-11-18 20:51 编辑 ]

mofei

实在不好意思，因为振动信号和激励力不是一个单位，当时为了便于作图，就直接把两个曲线组合一起了，也没要坐标。标注后的图形如下。另外，我把力和响应的频谱图进行分析，一起附上，由于力和响应都是非周期信号，因此得到的频谱是连续谱。
我现在想不明白，为什么加速度信号在力突然加大时会出现一个负向变化，请大家多给些思路。现在课题卡在这，进行不下去了，现在搞不明白是传感器的问题？还是这是实际的情况。请大家帮忙，谢谢了。

mriook

你说的力也是一个振动信号的幅值呀，开始还以为就是一个静态力呢，呵呵

mriook

为什么是力的改变速率呢，力相当于一个加速度了，再改变速率是啥意思，不明白，呵呵