加速度传感器振动测量实验指导书

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1、加速度传感器振动测量实验指导书一.实验目的    1.通过本实验了解并掌握机械振动信号测量的基本方法。二.实验原理1.振动测量原理    机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。    机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至导致事故。机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。另一方面，振动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。

2、    在现代企业管理制度中，除了对各种机械设备提出低振动和低噪声要求外，还需随时对机器的运行状况进行监测、分析、诊断，对工作环境进行控制。为了提高机械结构的抗振性能，有必要进行机械结构的振动分析和振动设计。这些都离不开振动测试。    振动测试包括两种方式：一是测量机械或结构在工作状态下的振动，如振动位移、速度、加速度、频率和相位等，了解被测对象的振动状态，评定等级和寻找振源，对设备进行监测、分析、诊断和预测。二是对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动，以便求得被测对象的振动力学参量或动态性能，如固有频率、阻尼、刚度、频率响应

3、和模态等。    振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。   幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。    频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取相应的措施。    相位：振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。    在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与

4、作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。2.YD-37加速度传感器简介    压电传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量-弹簧系统。根据压电效应的原理，当晶体上受到振动作用力后，将产生电荷量，该电荷量与作用力成正比，这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。压电式加速度传感器在振动测试领域中应用广泛，可以测量各种环境中的振动量。三.实验仪器和设备1.计算机n台2.DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套3.加

5、速度传感器（YD-37）1套4.加速度传感器变送器（LBS-12-A）1台5.蓝津数据采集仪（LDAQ-EPP2）1台6.开关电源（LDY-A）1套7.5芯对等线1条8.振动实验台（LZD-A）1套四.实验步骤及内容1.振动测量实验结构如图1所示，将加速度传感器通过配套的磁座吸附在振动实验台底座上，然后将其输出端和变送器的输入端相连，变送器的输出端通过一根带五芯航空插头的电缆和数据采集仪3通道连接。图1振动测量结构示意图2.启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择

6、其中的"DRVI采集仪主卡检测"进行服务器和数据采集仪之间的注册。联机注册成功后，分别从DRVI工具栏和快捷工具条中启动"DRVI微型Web服务器"和"内置的Web服务器"，开始监听8600和8500端口。3.打开客户端计算机，启动计算机上的DRVI客户端程序，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的"DRVI局域网服务器检测"，在弹出的对话框中输入服务器IP地址（例如：192.168.0.1），点击"发送"按钮，进行客户端和服务器之间的认证，认证完毕即可正常运行客户端所有功能。4.在DRVI软件平台的地址信息栏中输

7、入如下信息"http://服务器IP地址:8600/SensorLAB/index.htm"，打开WEB版实验指导书，在实验目录中选择"加速度传感器振动测量"实验，按实验原理和要求设计该实验。5.本实验的目的是了解用加速度传感器进行振动测量的方法，首先需要将数据采集进来，蓝津信息提供了一个配套的8通道并口数据采集仪来完成外部信号的数据采集过程，在DRVI软件平台中，对应的数据采集软件芯片为"蓝津DAQ_A/D"芯片；数据采集仪的启动采用一片"0/1按钮"芯片来控制；振动信号的频谱，用一片"FFT"芯片来计算；另外，由于在用加速度传感器

8、获取振动信号的时候，会带入一部分高频干扰信号，为了测量的方便，可以插入一片"数字滤波"芯片，用于构成低通滤波器，滤出高频成分，滤波前后的波形对应结果用一片"多路接线开关"来选择；还需要选择两片"波形/频谱显示"芯片，用于