自动检测-第六章.ppt

标准方波可分解成同频率的基波及3、5、7等……奇次谐波，但不存在偶次谐波。方波也可以由基波及3、5、7奇次谐波合成的波形如红色失真的方波，与真正的方波相比，有一些误差。 任何具有周期为T的波函数f(t)都可以表示为： 三角函数所构成的级数之和，即 式中： T―周期，T=2π/ω0；ω0―基波圆频率；f0= ω 0 /2π 基波与3次谐波合成的波形。与真正的方波相比，误差较大。 频域图形 （频谱图） 频谱图或频域图：它的横坐标为频率f，纵坐标可以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在频率范围之内，对应于每一个频率分量的幅值。 对应于时域波形（失真的正弦波）的谱线图 不同频率的正弦波频谱变化 包含高次谐波的频谱 虚仪掌上频谱分析仪由声卡实时双踪频谱分析仪组成。能连续监视输入信号。 提供了一套完整的信号测试与分析功能，包括：双踪波形、波形相加、波形相减、李莎育图、电压表、瞬态信号捕捉、RMS绝对幅度谱、相对幅度谱、相位谱、自相关函数、互相关函数等。 采集到的数据和分析后的数据保存为标准的WAV波形文件或TXT文本文件。 减速箱故障分析 齿轮箱振动测试平台以及测点布置 齿轮箱 中间轴 输出轴 输入轴 Z3 Z1 Z2 Z4 三相异步 电动机 变频器 扭矩传感器 磁粉制动器 中间轴 测点5 测点2 测点3 测点6 测点4 测点1 输出轴 输入轴 Z3 Z1 Z2 Z4 a）时域图形 b）频谱图 a）严重不平衡前3个月的频谱 b）严重不平衡时的频谱 c）排除故障后的频谱 休 息 灵 敏 度：1、10、100mV/pC（任选一档） 频率范围：0.3～100KHz（上、下限可选） 噪声(最大灵敏度)：输出端小于1mV 归 一 化：电容调整 线性误差：1% 最大输出：±5V或±10V 电????源：±15V 特点：可组成经济的多点测试系统。 主要性能指标: 焊接式 电荷放大器 由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。压电元件在交变力的作用下，电荷可以不断补充，可以供给测量回路以一定的电流，故只适用于动态测量（一般必须高于3Hz，但在30kHz以上时，灵敏度下降）。 1、高分子压电材料的应用 a. 玻璃打碎报警装置 将高分子压电测振薄膜粘贴在玻璃上，可以感受到玻璃破碎时会发出的振动，并将电压信号传送给集中报警系统。 粘贴位置 质量块 将厚约0.2mm左右的PVDF薄膜裁制成10?20mm大小。在它的正反两面各喷涂透明的二氧化锡导电电极，再用超声波焊接上两根柔软的电极引线。并用保护膜覆盖。 使用时，用瞬干胶将其粘贴在玻璃上。当玻璃遭暴力打碎的瞬间，压电薄膜感受到剧烈振动，表面产生电荷Q ，在两个输出引脚之间产生窄脉冲报警信号。 将压电电缆埋在泥土的浅表层，可起分布式地下麦克风或听音器的作用，可在几十米范围内探测人的步行, 对轮式或履带式车辆也可以通过信号处理系统分辨出来。 多通道测量系统 的输出波形 1－铜芯线（分布电容内电极） 2－管状高分子压电塑料绝缘层 3－铜网屏蔽层（分布电容外电极 ） 4－橡胶保护层（承压弹性元件） （包括轴数、轴距、单双轮胎）、车速监测、收费站地磅、闯红灯拍照、停车区域监控、交通数据信息采集（道路监控）及机场滑行道等。 将高分子压电电缆埋在公路上，可以获取车型分类信息： 采用压电薄膜作为换能材料，动态压力信号通过压电薄膜转换成电荷量，再经传感器内部的电荷放大电路转换成输出电压。 其他应用： ·脉搏计数探测 ·振动、冲击、碰撞报警 ·振动加速度测量 ·管道压力波动 ·其它机电转换、动态力检测等 压电片的并联接法 压电陶瓷多制成片状，称为压电片。压电片通常是两片（或两片以上）粘结在一起，一般常用的是并联接法。其总面积是单片的两倍，极板上的总电荷Q并为单片电荷Q的两倍。 C并=2C， U并=U， Q并=2Q 传感器安装位置 1－刚性传力上盖 2－压电片 3－电极 4－电极引出插头 5－绝缘材料 6－底座 电荷Q的幅值与所受的动态力成正比，频率与振动的频率相同。依据电荷放大器的输出uo的幅值和频率，就可以测知动态力?F： 一体化车刀动态力测量 压电式步态分析跑台 压电式纵跳训练分析装置 压电传感器测量双腿跳的动态力 物体在某一平衡位置附近所做的 往复运动，称为机械振动，简称为振动。 洗衣机 机床 风机 夯实机 火炮射击时的冲击振动 物体围绕平衡位置作往复运动称为振动。从振动对象来分