机械工程测试技术基础概要

2． 将非接触式激振器接入激振信号源的输出端。开启激振信号源的电源开关，对系统施加交变的正弦激振力，使系统产生振动，调整信号源的输出调节开关便可改变振幅大小。调整信号源的输出调节开关时注意不要过载；

3． 调整信号源，使激振频率由低到高逐渐增加，可观察到圆板上的细沙粉形成的形状，当激振频率为圆板的某阶固有频率时，圆板振幅急剧增加，位移振幅大处的沙粉向位移振幅为零处聚集，从而形成条幅，这就是振型。当观察到圆板的某阶振型时，信号源显示的频率就是圆板的该阶固有频率，用上述方法可得到圆板的各阶固有频率及振型。

五． 实验结果与分析

1． 各阶固有频率测量结果：

固有频率 实测值 f1(Hz) f2(Hz) f3(Hz) f4(Hz) f5(Hz) 2． 绘出五个实测波节直径时观察到的振型图； 3． 分析圆板的波节直径的分布规律。

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实验五 振动信号分析实验

一． 实验目的

1． 了解QLV型虚拟仪器的结构原理和组建振动信号分析实验的方法； 2． 学会使用虚拟波形显示器和数据记录仪对振动信号进行数据采集、显示波形和数据记录；

3． 学会使用虚拟式FFT分析仪对振动信号进行信号分析，掌握常用振动信号分析方法。

二． 实验装置组成

本实验采用速度传感器对振动信号进行检测，将传感器信号经放大电路输入至PC机总线槽上的A/D卡，启动PC机中的虚拟动态信号分析仪软件，完成对信号的采集和处理。

三． 实验原理

1． 数据采集：

振动信号经A/D卡进行采样，A/D采样必须遵循采样定理，同时在实际应用中应尽量作到：a）采样前进行抗混滤波，去掉高频成分；b）通常选用采样频率大于信号截止频率的5～10倍。 2． 振动信号的时域分析：

设采样得到的数据序列为?xn?(n?0,1,…,N?1)，其中：

1平均值： ?x?N1均方值： ??N2x?xn?0N?1n?0N?1n

?x2n

2 方 差： ?x3． 振动信号的频域分析：

21N?1??(xn??x) Nn?0 10

对上述数据序列{xn}的离散傅立叶变换定义为：

X(k)?X(k?f)??x(n)en?0N?1?j2?knN

实际中使用快速算法，详细过程可参考有关资料。

四． 实验方法

1． 将速度传感器置于振动体上，运行虚拟波形显示与记录仪，设置采样频率为1kHz，数据记录长度为1024点，采集振动波形，并存盘；

2． 运行虚拟FFT分析仪，打开存盘文件，进行信号的时域分析和频谱分析； 3． 打印分析结果。

五． 实验结果与分析

1． 将数据以二进制形式存盘，供后续分析仪调用； 2． 分析振动波形的时域、频域特征；

3． 学习完成对信号的数字滤波、频谱细化、解调分析等方法及原理。

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