64.模态空间08.08-加速度计没有过载,测量结果却一团糟。毛病出在哪儿?

MODAL SPACE – IN OUR OWN LITTLE WORLD

模态空间 – 在我们自己的小世界中     Pete Avitabile() KSI科尚仪器 董书伟(译)

Aug08-01

加速度计没有过载,但测量结果却一团糟。毛病出在哪儿?

这里需要对这个问题进行一些讨论

 2014年06月02日 发布 ver1.0

好啦 – 有许多事情可能会导致这个问题。测量结果可以受很多因素污染。不同的条件下可能遇到许多不同类型的问题。但是在这种特殊情况下,你有一个非常奇怪的问题,来自于所提供的数据。初看起来,这个结构似乎测起来很容易。。

我们从一个不同的结构着手,重现你的测量系统中实际存在的这个测量问题。对于此处的这个结构,一个简单的平板装备有一个加速度计,经受锤击试验。将展示3种不同的情形来说明对于测量结果到底发生了什么?

情形1 – 灵敏的加速度计,加指数窗

在第一次测量中,利用锤击激励。用了一个非常灵敏的加速度计,另外因为泄漏可能是个问题,对这个测量结果加了指数窗。图1显示出输入激励和加速度的响应。另外在图1中也显示了产生于测量结果的ADC量程设置。测量结果看起来是合理的,对时域测量结果似乎没有什么问题。

但是,看一看图2中的频响函数和相干,测量结果看起来确实一团糟。在所示的频率范围内测量结果没有在任何地方都没有真实有用的信息。显然,这个测量结果根本不好。

Aug08-Fig01-02

图1 – 情形1,激励(顶部)和响应(底部)                             图2 – 情形1,频响(底部)和相干(顶部)

用灵敏的加速度计、加指数窗                                                      用灵敏的加速度计、加指数窗

情形2  –灵敏的加速度计,不加窗

在第2次测量中,还是用锤击激励但对响应不加窗,来看一看是否能看到其他的什么额外信息。

图3显示出输入激励和加速度计的响应。在图3中同样显示了产生于测量结果的ADC量程设置。对时域测量结果似乎没有什么过载。

再一次看一看图4中的频响和相干,测量结果看起来仍然一团糟。

Aug08-Fig03-04

图3 – 情形2,激励(顶部)和响应(底部)                                    图4 – 情形2,频响(底部)和相干(顶部)

用灵敏的加速度计、不加窗                                                     用灵敏的加速度计、不加窗

情形3 – 低灵敏的加速度计,不加窗

在第3次测量中,还是利用锤击激励但是不加窗,另外用来一个不太灵敏的加速度计进行测量。现在图5中的时域响应和图6中的频响看起来像是期望的那样。

Aug08-Fig05-06

图5 – 情形3,激励(顶部)和响应(底部)                                   图6 – 情形3,频响(底部)和相干(顶部)

用低灵敏度的加速度计、不加窗                                                   用低灵敏度的加速度计、不加窗

这种情况下问题是,用于锤击试验的加速度计太灵敏。尽管FFT分析仪的ADC没有过载,但是极大的响应使得加速度计饱和了;这种情况引起的响应跟预期的阻尼衰减响应大为不同。所以观察测量的时域和频域结果的所有不同部分是非常重要的。

我希望本次讨论解释清了这个测量问题。你不但必须关心测量系统,而且要关心用于测量的传感器。如果你有关于模态分析的任何其他问题,尽管问我好了。

burstout

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