分享勤卓品牌振動臺基礎(chǔ)知識

1、什么是振動？

答：物體或質(zhì)點相對于平衡位置所作的往復運動叫振動。

2、描述振動主要有幾個參數(shù)，它們相互關(guān)系如何？

答：描述振動的主要參數(shù)有：振幅、速度、加速度。單頻正弦振動頻率為f時，振幅單峰值為D，則其速度單峰值為，加速度單峰值為。

3、加速度的單位如何表示？

答：加速度在振動工程界常用g表示，在國際單位(SI)中用的單位是，讀米每秒平方，在我國通常1g=9.80665。

4、壓電加速度計的工作原理是什么？

答：壓電加速度計是利用壓電晶體的正電壓效應(yīng)工作的，即壓電晶體片受到外力的作用而變形時，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，并在其表面產(chǎn)生電荷，當外力去掉后又恢復原狀。壓電晶體和質(zhì)量塊通過彈簧緊壓在一起安裝在盒形金屬殼內(nèi)，就組成了壓電加速度計。

當加速度計受到振動或沖擊時，由于慣性的作用，質(zhì)量塊將產(chǎn)生一個與其受到的振動。沖擊成比例的慣性力而作用在壓電晶體上。通過測量晶體上的電荷變化，可測得這個慣性力，通過這個慣性力就可測得振動和沖擊的加速度值。這就是壓電加速度計的基本工作原理。

5、就振動傳感器的自振頻率和阻尼系數(shù)而言，位移、速度、加速度、傳感器各自工作在其自振頻率(傳感器固有諧頻)的什么區(qū)域？其阻尼系數(shù)的大小如何？

答：對一般慣性傳感器而言，加速度計的工作區(qū)域為從極低頻到小于其自振頻率以下，位移傳感器的工作區(qū)間為自振頻率以上到很高的頻率，而速度計則工作在自振頻率附近。

加速度計和位移計的阻尼系數(shù)一般都小于1，而速度計的阻尼系數(shù)卻大于1。這樣使用的目的都是為保證在工作頻率范圍內(nèi)幅頻特性和相頻特性都是平直的，可以不失真地測量相應(yīng)的振動量值。

6、在加速度計的質(zhì)量不可忽略時，應(yīng)如何考慮加速度計所測得的加速度值？

答：一般來說被測的物體附加上加速度計后，加速度計測得的加速度值要小于沒有附加加速度計時的值：

ar =as×ms/(ms+ma)

式中：ar——帶加速度計時測得的加速度值。

as——無加速度計時的結(jié)構(gòu)的加速度值。

ms——結(jié)構(gòu)“部件”的質(zhì)量

ma——加速度計的質(zhì)量。

在特殊情況下，由于加速度計的安裝引起了構(gòu)件的共振，這時，加速度測量值就要大大超過預計的值，應(yīng)當考慮換另外型號的加速度計或另想其他辦法。

7、什么是壓電加速度計的幅值線性度？檢定加速度計的幅值線性度的目的是什么？

答：在壓電加速度計的使用范圍內(nèi)(如極限加速度范圍內(nèi))，不同加速度時，傳感器的靈敏度相對于參考靈敏度的偏差和參考靈敏度的比值，為加速度計的幅值線性度。用公式表示是：

式中：γ——幅值線性度。

S_a——在加速度為某值時的靈敏度。

S₀——參考靈敏度。

檢定加速度計的幅值線性度的目的是為了確定加速度計的動態(tài)使用范圍，例如規(guī)程規(guī)定，用于振動、沖擊測量時，其幅值線性度應(yīng)分別小于±5%和±10%而標準壓電加速度計則應(yīng)小于±3%。

8、工作壓電加速度計的加速度參考靈敏度的定義是什么？

答：工作加速度計參考靈敏度的定義是在一套規(guī)定的條件下(振幅、頻率、溫度、總電容、放大器輸入電阻、安裝力矩等)工作加速度計的電輸出與它安裝面所承受的加速度之比。

9、什么是安裝剛度？它在振動、沖擊測量中有何影響？

答：為了測量物體的振動，必須將接觸式振動傳感器接觸或安裝到被測物體上，任何安裝方式都是彈性連接的，如果傳感器和被測物體完全聯(lián)在一起，形成一體，這就是物理學中所說的成為一個剛體了。這時，安裝剛度很大很大，彈性很小很小，這就是安裝剛度的概念。

實際安裝時，安裝剛度不可能無限大，則傳感器的質(zhì)量與安裝的彈性組成了一個彈簧—質(zhì)量系統(tǒng)。如果這個系統(tǒng)的諧振頻率很小，則傳感器測出的振動就不但有被測物體的振動，還有傳感器—安裝彈簧系統(tǒng)的振動，總而言之，傳感器—安裝彈簧共振的話，失真就非常大了。

如壓電加速度計有以下幾種典型安裝方式：手持接觸，橡皮泥安裝、蠟粘結(jié)、磁鐵吸附安裝，502膠粘結(jié)，絕緣螺釘安裝、鋼制螺釘安裝等。顯然按這些順序排列的安裝方式，其安裝諧振頻率越來越高，即安裝彈性越來越小，安裝剛度越來越大。