标准传感器系统对电动振动台的影响
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角振动台校准原理角振动台是一种用于模拟地震、风、水流等自然环境中的振动情况的实验设备。
在地震工程、建筑结构设计等领域中,角振动台的校准是非常重要的一项工作。
校准的目的是确保角振动台能够准确地模拟各种振动情况,以便进行相关实验研究。
角振动台的校准原理主要包括以下几个方面:1. 标定传感器:在进行角振动台的校准时,首先需要对角振动台上的传感器进行标定。
传感器是用来测量振动信号的装置,包括加速度计、位移传感器等。
通过标定传感器,可以确保测量到的振动信号准确无误。
2. 校准振动台的频率响应:角振动台的频率响应是指在不同频率下振动台的输出能力。
通过对振动台进行频率响应测试,可以了解振动台在不同频率下的输出情况,从而进行相应的调整和校准。
3. 调整振动台的振动幅度:振动幅度是指振动台在单位时间内振动的幅度大小。
校准振动台的振动幅度需要根据实际需要进行调整,确保振动台能够模拟出符合要求的振动情况。
4. 校准振动台的相位响应:相位响应是指振动信号的相位变化情况。
在进行角振动台的校准时,需要对振动台的相位响应进行测试,以确保振动信号的相位变化符合实际情况。
5. 验证振动台的稳定性:振动台的稳定性是指振动台在长时间运行过程中的稳定性能。
通过对振动台的稳定性进行验证,可以确保振动台在实验过程中不会出现异常情况。
在进行角振动台的校准过程中,需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保校准结果的准确性和可靠性。
只有经过严格的校准过程,角振动台才能够准确地模拟各种振动情况,为相关实验研究提供可靠的数据支持。
总的来说,角振动台的校准原理包括标定传感器、校准频率响应、调整振动幅度、校准相位响应和验证稳定性等方面。
通过严格的校准过程,可以确保角振动台能够准确地模拟各种振动情况,为相关实验研究提供可靠的支持。
振动传感器性能测试及振动测试系统建模与性能分析实验一、 实验目的1. 了解各类型振动传感器的工作原理、掌握压阻式加速度传感器的动态校准过程。
2. 掌握正弦、随机振动控制的基本过程,能够根据实际情况合理设计校准过程中的参考谱。
3. 掌握振动传感器的动态校准方法并能计算出振动传感器的各项动态特性指标。
4. 了解振动测试系统的组成,掌握振动测试系统的建模方法5. 对于测试后未达到设计指标的系统,应当能够设计出动态补偿滤波器以补偿系统的动态特性。
二、实验系统组成振动测试系统由两部分组成,一部分是振动控制系统,另外一部分就是远程数据采集、处理系统。
实验系统中,振动控制系统的振动台按照预先设定的参考谱进行振动。
标准传感器和被校传感器感受相同的振动,经过相应的变送器或放大器输出的电压信号送入数据采集系统,实验工作站(包括实验者开发的数据处理软件)通过网络中的服务器获得所采集的数字信号,进行后续的动态校准、建模与性能分析工作,如图1所示。
● ● ● ● ●●实验工作站(数据处理软件)图1 振动测试系统动态校准、建模与性能分析三、实验系统工作原理1、振动控制系统工作原理振动控制系统中的振动台产生动态校准、动态测试所需的标准振动信号。
振动控制系统由振动控制仪、功率放大器、振动台和反馈传感器构成,目的是使振动台按照预先设定的参考谱进行振动。
振动控制仪安装在工控机中,振动控制信号从工控机发出,经过功率放大器对控制信号进行放大,驱动振动台振动。
而振动台的振动情况由安装在台面中心的反馈传感器获取,经过电荷放大器传送至工控机中的振动控制仪,从而形成闭环控制使振动台能够按照设定参考谱进行振动。
在振动台的夹具台面上采用背靠背方式安装标准传感器与被校传感器,这样保证了它们感受的是相同的振动信号,通过采集两个传感器的输出并将其送入实验工作站,参与实验的人员就可以在远程计算机上进行振动传感器的校准、建模及性能分析了。
2 数据采集系统工作原理数据采集系统配有NI公司的数字化仪(PXI-5122),可以实现双通道信号的同步采样。
振动试验及振动试验设备概述振动试验设备通常包括振动台、振动控制系统和传感器等组成部分。
振动台是用于施加振动载荷的平台,可以根据需要进行水平、垂直或多轴振动。
振动控制系统是用于控制振动信号的发生器和振动台的调节装置,可以根据试验需求调节振动频率、加速度和时间等参数。
传感器则用于监测振动过程中的各项物理参数,包括加速度、位移、速度等。
振动试验设备可以进行不同类型的振动试验,如模态分析、振动强度测试、振动耐久性试验等。
通过振动试验可以检测物体的共振频率、结构动力学性能、疲劳寿命等重要参数,为产品设计和制造提供参考依据。
总之,振动试验是对物体在振动环境下进行性能和耐久性评估的重要手段,而振动试验设备则是实现振动试验的关键装备。
通过振动试验设备的运用,可以及时发现和解决产品设计和制造中的振动问题,提高产品的质量和可靠性。
振动试验设备是用于模拟振动作用的设备,可以模拟不同频率和振幅的振动载荷,对各类物体进行振动试验,以评估其在振动环境下的性能和可靠性。
振动试验设备的应用范围非常广泛,涵盖了汽车、航空航天、电子、医疗器械等各个领域。
它在产品研发、质量控制和故障分析等方面发挥着重要的作用。
振动试验设备主要包括振动台、振动控制系统和传感器等组成部分。
振动台是振动试验的核心部件,其设计和制造质量直接关系到振动试验的可靠性和准确性。
振动台有不同的尺寸和承载能力,可进行水平、垂直或多轴振动。
振动控制系统包括振动信号的发生器和振动台的调节装置,用于控制和调节振动的频率、振幅、时间等参数。
传感器则用于监测振动试验中的各项物理参数,包括加速度、位移、速度等,以及用于记录和分析振动试验的数据。
振动试验设备具有多种功能,可以进行模态分析、振动强度测试、振动耐久性试验等。
模态分析可以确定物体的共振频率和模态形态,帮助工程师了解和优化结构的振动特性。
振动强度测试可以评估物体在振动载荷下的强度和稳定性。
振动耐久性试验可以模拟物体在振动环境下的使用寿命和耐久性。
振动试验时传感器的安装唐永革随着改革开放政策的继续贯彻加之国产设备的不断完善,电动振动台将会在科研及应用领域发挥更大的作用。
怎样正确使用电动振动台,已成为从事环境试的工程技术人员和操作人员不可忽视的问题。
现结合实例,谈谈就怎样使用电动振动台提高振动试验再现性。
一.必须明确的概念(GB/T2423.10)1.固定点:固定点是指试验样品和夹具或试验样品和振动台(如果振动台装有附加台面时,则指试验样品和附加台面)点接触的部分,此处在实际使用中通常定试验样品的地方,如果实际安装结构的一部分作夹具使用(诸如减震架、托架等届试验样品本身所带)则应取其和振动台点接触的那部分作固定点,而不能用试验样品和安装结构点接触那部分作固定点。
2.测量点:在GB/T2423.10中附录中规定了两种类型的测量点,主要点就是检查测量位于振动台、夹具或试验样品上所承受的实际振动量值,该点尽可能要接近固定点,在任何情况下,检测点上的传感器都要和固定点刚性连接,因为试验的要求就是通过许多检测点来保证的。
3.检测点:在振动试验中,所选择的用以监视和测量台面振动量值和试验样品(或试验样品某一薄弱环节)响应的传感器的安装点。
4.基准点:是从检测点中选定的点,为了满足GB/T2423要求,该点的信号是用来作控制试验用的.5.控制点:在振动试验中用以控制振动量值(该量值是试验样品标准所规定的值)的传感器的安装点,该点也必须是固定点中具有代表性的点。
控制点可分单点控制和多点控制.二.如何选择控制点、检测点、监测点的位置1.控制点的位置:控制点必须选择在与试验样品安装点直接点接触的固定点的最近处。
(1)由于电动振动台的台面较小,加之原台面不易直接安装试验样品,一般使用者都安装了附加台面,并且在安装时充分利用了原台面上的所有安装孔,都和附加台面进行了刚性固定连结,把它看成与原台面合成了一个新的整体,这是可以的,但在进行振动试验时,就必须注意到它和啄台面的区别,有些人缺乏仔细考虑,他们认为,由于自己使用的电动振动台只能单点控制(仅能接一个控制传感器),只有将控制传感器安装到原台体的中心位置,就能保证传递到附加台面上试验样品各固定点的振动量值是相同的,甚至个别单位试验主管部门,要求操作者在操作电动台时,必须把仅能进行单点控制的电动振动台的控制传感器固定在原台体中心位置。
传感器实验报告实验⼀、⼆、三应变⽚单臂、半桥、全桥特性实验⼀、实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定⼯艺粘贴电阻应变⽚来组成。
⼀种利⽤电阻材料的应变效应将⼯程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器,此类传感器主要是通过⼀定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变⽚将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
可⽤于能转化成变形的各种⾮电物理量的检测,如⼒、压⼒、加速度、⼒矩、重量等,在机械加⼯、计量、建筑测量等⾏业应⽤⼗分⼴泛。
根据表中数据画出实验曲线后,计算灵敏度S=ΔV/ΔW(ΔV输出电压变化量,ΔW重量变化量)和⾮线性误差δ(⽤最⼩⼆乘法),δ=Δm/yFS ×100%式中Δm为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最⼤偏差:yFS满量程输出平均值,此处为200g。
四、思考题1、ΔR转换成ΔV输出⽤什么⽅法?通过电阻的分压,将电阻两端的电压测量出来经过差动放⼤器。
从⽽将ΔR转换成ΔV。
2、根据图4机头中应变梁结构,在振动台放置砝码后分析上、下梁⽚中应变⽚的应变⽅向(是拉?还是压?+压变⼤)。
所连接的应变⽚电阻中,带有符号↑是拉伸,电阻会变⼤;带有符号↓的是压缩,电阻会减⼩。
3、半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时,应接在:(1)对边?(2)邻边?为什么?应该接在邻边,这样能保证测量的灵敏度,同时能使⼀些去除⼲扰因素的影响。
4、应变⽚组桥时应注意什么问题?要注意应变⽚的受⼒状态和接⼊电路时的位置。
实验五应变直流全桥的应⽤—电⼦秤实验⼀、实验原理常⽤的称重传感器就是应⽤了箔式应变⽚及其全桥测量电路。
数字电⼦秤实验原理如图5—1。
本实验只做放⼤器输出Vo实验,通过对电路的标定使电路输出的电压值为重量对应值,电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为⼀台原始电⼦秤。
图5—1 数字电⼦称原理框图⼆、实验结果表5电⼦称实验数据⼆、实验分析实验⼋移相器、相敏检波器实验⼀、实验原理1、移相器⼯作原理:图8—1为移相器电路原理图与实验箱主板上的⾯板图。
电动振动台测试信号异常分析浅谈作者:姜毅来源:《环球市场》2018年第28期摘要:随着人们对产品质量关注度的提高,测试行业日益发展成熟,而作为力学环境常用的电动振动台的应用也日渐广泛。
所以,我们在此简单探讨下电动振动台常见的故障及解决办法,以便更加高效得进行产品测试和检验工作。
关键词:电动振动台;功率放大器;控制仪电动振动台属于一种精密仪器,其结构相对复杂,在测试试验中需要配置控制仪、传感器,以及各个设备之间的连线,所以当测试试验中断时,我们需要有针对性的查找故障,及其排除故障。
因此,我把可能出现的故障及处理方法阐述如下,以方便效率地进行测试工作。
一、电动振动台控制的基本原理电动振动台由于精度高,易于控制等特点,被广泛应用于科研、航空、航天、汽车、电子等行业。
电动振动台在测试时,由控制仪输入试验参数,然后通过功率放大器将信号传输到振动台,产生振动。
振动台上的作为控制用的加速度传感器将振动的信号再反馈给控制仪,由此形成一个闭环控制回路,以达到测试所需要的目标值。
二、电动振动台信号异常形式及解决办法(一)控制仪显示开环、无信号1.这种情况下,我们要先检查各设备之间的连线是否断路(大部分情况下是此故障出现的原因),可用万用表测量。
2.如果是使用水平滑台进行试验时,还要注意滑台是否出现卡滞现象。
因为控制仪在预实验过程中,台面卡滞,信号传递性差,有可能默认为开环无信号输出。
3.还有一种特殊情况,当目标谱量级很小,如果控制仪设置的预试验输出电压过小或者量级过小,未达到控制仪识别的最小信号阈值,就会出控制仪检测不到信号以致判定为开环。
4.电动振动台、控制仪内部故障需要专业人员维修,以下对此类故障不再赘述。
(二)控制信号量级偏低1.检查电动振动台动圈和台面、台面和工装、控制传感器与工装之间的连接是否牢固,如有条件可根据一般的要求对各部件的连接螺栓进行力矩检查。
如测试系统各部件之间的连接非刚性,则会导致传递特性差,振动台的激励不能很好的传递到测试样品上,从而导致控制量级偏低。
传感器安装方式对振动测试的影响传感器安装方式对振动测试的影响一、传感器的安装有方向性,传感器的外形一般是以圆柱体为主,它的轴线要与振动方向一致,否则传感器测量到的就是振动的横向分量了,采集到的数据不准确。
二、对于固定点和测量点GB/T2423-10-1995 中规定如下:3.1 固定点fixing point样品与夹具或与振动台点接触的部分,在使用中通常是固定样品的地方。
如果实际安装结构的一部分作夹具使用,则应取安装结构和振动台点接触的部分作固定点,而不应取样品和振动台点接触的部分作固定点。
3.2 测量点measuring point试验中采集数据的某些特定点具有两种形式,下面给出其定义。
注:为了评价样品的性能,可以在样品中的许多点上进行测量,但在本标准中,这种情况不作为测量点看待,对这方面的更详细的叙述见附录A2.1。
3.2.1 检测点check point位于夹具、振动台或祥品上的点,并且要尽可能接近于一固定点,而且在任何情况下,都要和固定点刚性连接。
试验的要求是通过若干检测点的数据来保证的。
如果存在四个或四个以下的固定点,则每一个都用作检测点。
如果存在四个以上的固定点,则有关规范中应规定四个具有代表性的固定点作检测点用。
在特殊情况下,例如对大型或复杂样品,如果要求检测点在其他地方(不紧靠固定点),则在有关规范中规定。
当大量的小样品安装在一个夹具中时,或当一个小样品具有许多固定点时,为了导出控制信号,可选用单个检测点(即基准点),但该点应选自样品和夹具的固定点而不应选自夹具和振动台的固定点。
这仅当夹具装上样品等负载后的最低共振频率充分高过试验频率的上限时才是可行的。
3.2.2 基准点reference point是从检测点中选定的点,为了满足本标准的要求,该点上的信号是用来作控制试验之用的。
测量点加速度传感器的安装:与控制加速度计的安装类似,但测量点必须选在试件刚性较大的地方,否则测出的振动可能是局部振动并不反映测试点的总体振动情况。
如何解决电动振动台低频振动问题李威【摘要】振动台是力学环境实验室开展检测任务的核心设备,按照其获得能量的形式分为电动振动台、机械振动台和液压振动台,随着科学技术的发展已研制出激光振动台。
目前用得较多的是电动振动台,原因是它的频率高、波形好、控制方便。
主要针对电动振动台低频振动出现的问题进行分析和讨论。
%Vibration table is the key equipment of mechanical environmental laboratory to carry outthe test work. According to gaining energy, the vibration tables are divided into electric vibration table, mechanical vibration table and hydraulic vibration table. With the development of science and technology, the laser vibration table has been developed. At present, the electric vibration table is used most, because of their high frequency, good waveform and easy to control. This paper mainly analyzes and discusses the low-frequency vibration problem of the electric vibration table.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P15-17)【关键词】振动;低频;噪声;相对位移【作者】李威【作者单位】北京苏试创博环境可靠性技术有限公司,北京 102205【正文语种】中文【中图分类】V19产品在运输、贮存和使用过程中,有时会遇到很低的振动频率,例如车辆上使用的设备,车辆主要基波频率可能低到1.5Hz~4Hz;又比如在海运、风力发电、舰船等环境中,起点频率甚至达到1Hz;再如地震试验拍波频率为1Hz~35Hz等等。
基于智能手机的结构振动测试及舒适度改进评价方法作者:王来顺何浩祥李少松来源:《振动工程学报》2023年第06期摘要由于傳统的振动测试仪器在便携性和实时性方面存在不足,基于智能手机研发实时监测模块并实现对结构加速度的精准采集及舒适度分析。
通过振动台动力试验和楼板振动试验验证智能手机测试振动信号的精度和性能。
针对传统舒适度评价方法在适用范围和评价参数类型方面的不足,提出采用位移和速度的四次方振动剂量值作为舒适度评价指标的思路,并给出适用于桥梁和建筑结构的舒适度综合限值要求。
采用智能手机对某人行天桥和建筑结构楼板的竖向振动进行测试,并通过多个指标及其限值对舒适度进行了评价。
结果表明:对于长柔结构的舒适度评价,宜将位移和速度的四次方振动剂量值作为补充评价指标,并需对多个时段数据进行全面分析。
关键词人致振动; 振动测试; 舒适度评价; 智能手机; 四次方振动剂量值引言随着城市化进程推进和经济发展,城市交通和人口分布日益密集化,工程结构的高度或跨度不断攀升,部分结构在环境激励和人致荷载下的振动强度和幅值较大,人体舒适度和感官体验较差。
随着人们对结构适用性的需求不断提高,结构舒适度的监测与控制逐渐受到了广泛关注与研究[1‑2]。
目前结构舒适度监测和评价主要存在如下问题:舒适度监测通常需要采用专业设备,其成本高、携带和使用不便且需专业人员操作等,不易普及和推广;监测数据往往需要线下处理,实时性和共享性差,难以适应物联网和大数据发展的需求。
目前基于智能手机的监测、分析和共享技术迅猛发展[3],具有精度良好、普及率高、无线传输及成本低廉等优势,可以克服专业传感器和监测仪器的部分局限,相关技术具有重要的应用和推广价值。
在基于智能手机的场地振动测试方面,Shiferaw[4]研究了交通诱发地面振动下智能手机的数据采集能力,确认部分智能手机可以用于专业振动测量,并对传感器的测量范围、分辨率及抗干扰能力进行了评估。
Chen等[5]对智能手机加速度传感器的振动测试频率范围做了研究,证明了手机内置的惯性加速度传感器能够基本满足4~8 Hz及更高频率振动测试的要求。