加速度傳感器和位移

1、加速度傳感器和位移2010-12-2314:05轉(zhuǎn)載自分享最終編輯uestcliang*加速度傳感器采集的加速度值有沒有必要轉(zhuǎn)換為位移量*加速度信號轉(zhuǎn)換為位移量可以通過兩種方法：時域積分和頻域積分。在時域中積分，方法簡單，但由于測試上原幅值將產(chǎn)生嚴重偏移趨勢項，極大影響測量的準確程度。理論上加速度在時域上進行兩次積分可以得到位移，但速度經(jīng)過兩次積分后想獲得速度，但積分的結(jié)果卻與現(xiàn)實有很大的偏差（如圖1）。經(jīng)分析并請教高手后個人認為1、測試獲得的加速度中存在很多成分，在進行積分前必須對信號進行處理，否則積分的結(jié)果肯定會出現(xiàn)問題；2、無論是硬件積分還是軟件積分均存在低頻放大高頻截止的特性。在用加速

2、度進行二次積分得到位移的過程中因3、如果真的可以用加速度進行積分可以獲得速度和加速度的話，那廠家也就不需要再花昂貴的代價去生產(chǎn)速度及從現(xiàn)場采集的信號，比如加速度信號，實質(zhì)上是連續(xù)信號，是不定積分的范疇。而目前很多積分算法，都是定積信號中的低頻，是很難積分的，因為積分一下，就要出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)頻，還是在分母上，頻率很低時，其倒數(shù)接近無那就要涉及濾波器的設計了，選擇什么樣的濾波器，把那些頻率濾掉，是一個很關(guān)鍵的問題，只要有濾波，就預值的大小，如果再濾波濾的不太合理的話，那誤差就更大，失去了積分的意義了！積分低頻問題有兩種，一種是所謂的零位，這一般是由儀器或傳感器產(chǎn)生的，真實振動不會有直流成分，所以積分這

3、個也不是振動信號，主要是由傳感器或儀器的溫漂或零漂引起的，用一般方法很難去掉，當然也不是完全沒辦以最快捷有效的方法還是高通濾波，設計盡可能好的濾波器，截止頻率盡可能低以減少能量損失，衰減盡可能陡相位或線性相位濾波了。至于頻域積分，主要是丟失了相位信息，其實對于旋轉(zhuǎn)機械信號來說，兩者差別并不是第二，頻域積分。頻域積分據(jù)說相對穩(wěn)定一些，不過存在相位誤差的問題。圖1:某加速度傳感器采集到得數(shù)據(jù)及經(jīng)過1次積分和2次積分無*位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器的區(qū)別*1,按頻率范圍分，可以分為低頻振動：f<10Hz中頻振動：f=101000Hz高頻振動：f>1000Hz2,振動位移具體地反映

4、了間隙的大小，振動速度反映了能量的大小，振動加速度反映了沖擊力的大小。也可以認振動強度與速度成正比；在高頻范圍內(nèi)，振動強度與加速度成正比。正是由于上述原因，在工廠的實際應用中，表示，用裝在軸承上的非接觸式電渦流位移傳感器來測量轉(zhuǎn)子軸頸的振動；大機組軸承箱及缸體、中小型機泵的電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來測量；齒輪的振動用振動加速度的單峰值g表示，用加速度傳感器來測需要說明的是，三種傳感器得到的時域波形的峰值位置是不同的，因為峰值在三種傳感器中所表示的物理意義不就速度傳感器而言，其峰值反映了該點具有最大能量；就加速度傳感器而言，其峰值反映了該點具有最大的沖擊5.2振端號的積分和微分嫩在振動

5、信號測試過程中，由于儀器設備魏試柳的限制，有的物理量往往需要通過對減到的其他物理量進行轉(zhuǎn)換處理才能得到。例如將加速度振動信號轉(zhuǎn)換成速度或位移信號。常用的轉(zhuǎn)觸理方法有積分和微分。積分和微分可以在時域里實現(xiàn)，采用的是梯形求積的數(shù)值積分法和中心差分的收值微分法或其他直接積分和微分方法。積分和微分還可以在頻城里實現(xiàn)，基本原理是首先將需要積分或微分的信號作傅里葉變換，斷將變解果在族域里進行積分或微分運算，最后經(jīng)傅射逆變蒯到積分或微分后的時域信號。以下具體介紹積分和微分在頻城里的運算方法。(5.2.1)根據(jù)傅里葉逆變換的公式，加速度信號在住-頻率的僖里葉分量可以表達為a(t)=A*式相。為加速度信號在頻率如的傅里葉分趴A為對應a")的系數(shù)門為虛數(shù),即G初速度分期0時，對加速度信號分量的時間積分可以得出速度信號分端即v(t)=a(r)drJo'A.Aedr=VeM0)(1)(5.2.2)式中:v(D為速度信號在頻率w的傅里葉分量;V