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振动测量案例-第1部分“测量手机振动”

本月,我们将介绍手机振动功能的振动测量示例,作为熟悉设备的测量示例。

在设置用于振动测量的加速度检测器或测量仪器时,或在确认或调查发生故障时的操作时,如果有测量对象物是很好的,但通常无法准备,即使有也无法运行。如果你有一个加振器或振动校正器,你可以检查正确的操作,但如果你没有它,你可以尝试摇动加速度检测器,尝试在检测器附近敲击我认为有很多人采取这种方法。

在这种情况下,如果您有手机,则可以使用振动器。当然,它不能用于校正用途或精度确认,但与摇动和敲击方法相比,它可以产生稳定的振动,因此如果它用于简单的操作确认用途,则可以使用它。除此之外,手机的振动器还可以用于振动测量仪器的训练题材,多个检测器和测量仪器的比较验证用途等。

在本期中,我认为它将成为此类应用的参考,并介绍手机振动振动测量的示例。

测量系统示例

  • ONO SOKKI NP-3211前置放大器内置型加速度检测器
  • ONO SOKKI DS-3000系列数据站
  • ONO SOKKIDS-0321FFT分析功能 (软件)
  • 个人电脑

测量方法

  1. 将手机放在折叠的毛巾上。
  2. 用双面胶带或蜡将加速度检测器固定在手机背面和中间。
  3. 给手机打电话,测量来电时振动器的振动。

如果您担心双面胶蜡会影响手机外壳,请准备一部旧手机。

测量条件

  • 频率范围:4kHz
  • 样本数:2048
  • 电压范围:31.6mVrms

测量结果-1

图1所示为进行单位校正前,电压值显示时的时间轴波形。加速度检测器NP-3211的灵敏度为1 mV/ (m/s2),因此9.15 mV (0-峰值,单侧振幅)对应于9.15 m/s2。

  • 图1:测量结果1-时间波形 (电压) -
    图1:测量结果1-时间波形 (电压) -

测量结果-2

进行单位和校正后,加速度值 (m/s2) 显示的时间轴波形和功率谱如图2所示。时间波形的峰值为9.90 m/s2 (0-峰值,单侧振幅),有效值为6.45 m/s2。Overall为16.2 dB、6.46 m/s2 (rms,有效值),这与时间波形非常接近。另外,由于时间波形略有偏离正弦波,因此功率谱中的峰值 (220 Hz) 略小于总体值。请注意,dB值是以1m/s2为基准值的值。

  • 图2:测量结果2-时间波形和功率谱 (加速度) -
    图2:测量结果2-时间波形和功率谱 (加速度) -

图3是进行了单积分和双积分的速度值/位移值的功率谱。受积分的影响,峰值的位置向215 Hz移动,速度值=加速度值/2πf,位移值=速度值/2πf,这里f=215 Hz的关系基本成立。

  • 图3:测量结果2-时间波形和功率谱 (加速度) -
    图3:测量结果2-时间波形和功率谱 (加速度) -

测量结果-3

为了研究质量对加速度检测器的影响,使用两个不同质量的加速度检测器测量振动加速度。在NP-3130中,您可以看到振动加速度非常小,因为与通过振动器振动的移动电话部分的质量相比,它不容忽视。

类型名称 灵敏度 质量 加速度 (有效值)
NP-3211 1.02 mV/(m/s²) ±15% 0.5 g 6.34 m/s²
NP-3130 10 mV/(m/s²) ±1 dB 46 g 0.699 m/s²

如上所述,您可以使用手机振动器检查与振动相关的基本现象(时间轴波形与光谱的关系,振动加速度、速度、位移的关系)等。另一方面,振幅受探测器质量的影响,虽然这次无法确认,但由于手机型号和个人似乎存在差异,因此不能用于精确确认应用,一旦测量手机的振动,可能会有用。

(摘自2012年2月23日发行的电子邮件杂志)