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频率响应函数测量解决方案

方案概述


频率响应函数测量分析仪包含数据采集硬件、力锤、加速度传感器、计算机以及测试分析软件,可用来测量机械结构(如后视镜、转向柱、排气管、刹车盘等汽车零配件)的频率响应函数曲线。支持锤击法和扫频法,扫频法需另行自备振动台。自动检测频率响应函数曲线峰值,获得被测结构共振频率等动态特性,一键生成报表。

 

系统组成


频率响应函数测量分析仪主要由以下软硬件组成:
  • 传感器:加速度传感器(单轴或三轴)、力锤;
  • 激振台:采用扫频法时需配备;
  • 数据采集硬件:USB便携式数据采集模块;
  • 计算机:典型配置笔记本电脑一台;
  • 软件:SignalPad测控软件。
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    频率响应函数(FRF)测量简介


    给一个线性系统输入一个正弦信号,其输出也是一个正弦信号,但幅度和相位不同。 例如,给一个喇叭施加1kHz的正弦电信号,喇叭产生的声音信号也是1kHz的正弦信号。 输出信号幅度与输入信号幅度的比值一般称为增益,输出信号相位与输入信号相位的差称为相位差。一个物理系统,不同频率下的增益和相位差随频率而变化。 频率响应函数则是用来描述一个系统的增益和相位随频率变化的物理量。
    机械部件(如汽车零配件)频率响应函数的测量有扫频法和锤击法。
    扫频法
    根据频率响应函数FRF的定义,测量一个系统的频率响应函数最直接的办法即是给系统分别施加不同频率的输入,测量系统的输出信号,计算各个频率下的增益和相位差,这就是所谓的扫频法,也称为扫频测试。使用扫频法时,将被测部件安装在振动台上,振动台进行扫频振动,频率响应函数测试仪采集台面振动和被测部件上的振动,SignalPad分析计算频率响应函数曲线。
    锤击法
    锤击法即是用力锤敲击激励结构,测量力锤的冲击力和结构上某点的加速度响应信号,通过信号处理即可获得结构的频率响应函数。由于力锤施加的是脉冲信号,脉冲信号是宽频信号,相当于一次性给结构施加含有多个正弦信号的输入,因此可以一次测量结构在各个频率下的增益和相位差。

     

    软件界面展示


    给一个线性系统输入一个正弦信号,其输出也是一个正弦信号,但幅度和相位不同。 例如,给一个喇叭施加1kHz的正弦电信号,喇叭产生的声音信号也是1kHz的正弦信号。 输出信号幅度与输入信号幅度的比值一般称为增益,输出信号相位与输入信号相位的差称为相位差。一个物理系统,不同频率下的增益和相位差随频率而变化。 频率响应函数则是用来描述一个系统的增益和相位随频率变化的物理量。

     

     

    应用案例


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