到目前为止，我们已经讨论了三次传递函数的定义，计算方法和图示方法。这一次，作为第四次，我将解释传输函数的具体测量示例以及如何查看该数据。
传递函数的应用领域包括电气系统，控制系统，声学系统，机械振动系统等。以下是一些示例。另外，如上次所说，传递函数的测量方法有FRA法和FFT法，敝公司的DS-3000系列的伺服分析软件DS-0342支持这两种方法，因此主要使用该软件进行测量。
此外，激励传输系统的信号源对于测量传输特性非常重要。本系统如表1所示，根据测量方法，改变信号源。
表1测量方法和信号源
| 方法 | 信号源 |
| FRA法 | 正弦波扫描 (日志/线性) |
| FFT法 | 随机，符号伪随机，脉冲 |
首先，说明一下作为电气系统，将放大器和滤波器作为测量对象物测量其频率特性的例子。图1是典型的连接示例。
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图1用于测量滤波器特性的连接示例
图2是通过FRA方法测量的滤波器频率特性的结果，如图1所示。左上角是板线图(增益和相位)，右上角是奈奎斯特线图，左下角是时间波形监视器 (覆盖Ch1和Ch2)，右下角是时间波形的瞬时光谱 (覆盖Ch1和Ch2) 。
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图2利用FRA法测量的某滤波器的频率特性例
根据这个测量结果;
- 此过滤器是带通滤波器
- 最低频率为100Hz,最高频率为5kHz
- 通带增益为20dB (10 x)
- 增益和相位特性，加上相位旋转360度 (2π)，因此4阶巴特沃斯滤波器(±24dB/oct)
;) 中被调用，将出现故障。
接下来，我们将测量典型扬声器系统的频率特性，作为声学测量的一个示例。
测量环境为半消声室，声级计用作声学传感器，如图 3 所示。结果如图 4 所示。为了获得平坦的频率响应，将声级计的频率计权设置为Z 计权特性。
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图3扬声器的频率特性测量示例
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图4扬声器系统的频率特性示例
结果表明，该扬声器系统在 60 Hz 至 10 kHz 范围内具有近乎平坦的频率响应。多次相位旋转是由于扬声器和传声器之间约 1 米的距离造成的约 3 毫秒的时间延迟。图 5 显示了使用“相位旋转计算校正”功能进行校正后的结果。
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图5修正了延迟时间的扬声器系统的频率特性
以下是电声系统的示例，其中测量了单个扬声器的阻抗。由于是扬声器单元内部阻抗的测量，因此需要测量驱动工件的电压和流经的电流，如图6所示，将分流电阻(图6的r) 连接到系列上，感知电流波形。并且，正如您所看到的，信号输出和Ch2输入端必须隔离。分流电阻r的值为0.5Ω。
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图6扬声器单元阻抗测量的连接示例
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图7扬声器单元的阻抗特性
由于扬声器的额定阻抗被定义为“在高于最低谐振频率 (f0) 的频带中的最小值”，图7中的测量结果表明扬声器的谐振频率(f0) 约为158 Hz,阻抗约为6Ω。
接下来是对机械振动系统的应用。
为了测量机械结构物的振动响应特性，需要对对象工件进行加振，通常有锤击法和加振器法2种方式。使用加振器的方式需要表1所示的激励机械传动系统的信号源，可采用FRA法和FFT法两种方式进行测量。与此相对，锤击法是使用称为冲击锤的力传感器激励机械传递系统，只能用FFT法测量的方法。(本测量使用FFT分析软件DS-0321。)
图
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图8利用锤击法对平板进行加振的例子
如图 8 所示，来自冲击锤的激励信号输入到通道 1，来自加速度传感器的响应加速度信号输入到通道 2 和通道 3。然后使用触发功能对系统进行多次激励，并计算平均值。
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图9平板加振时的加振信号和响应振动
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图10激振点:P1,响应点为P1和P2的2个传递函数
图9显示了锤击试验时的代表性时间信号及其频谱。用Ch 1的激振信号进行5次平均后得到的传递函数如图10所示。这里，将激振点设为P1,使用2个加速度PU,将响应点设为P1和P2,同时测量2个传递函数。
在频率1.6 kHz波段有2个谐振频率，并且相位信息可以推断856 Hz分量是扭转振动模式和1.032 kHz是弯曲振动模式。
(作为参考，添加了从多点测量得到的振动模式分析的模式动画图。)
最后，是使用激振器的振动试验的实例。
如图11所示，对电子基板以恒定加速度(10 m/s2,约1 G)进行正弦波扫描加振，利用激光多普勒振动计非接触求出基板上任意部件的响应振动速度，求出振动响应特性。
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图11利用激振器的共振频率的测量例
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图12振动试验的测量结果 (左图:速度/加速度右图:加速度/加速度<左图为一阶微分>)
图12的右图是实测结果。因为响应振动使用了速度传感器，所以是相对于一定加速度的速度振动的响应特性。通过对此传递函数进行一阶导数，可以获得加速度/加速度响应特性。
最后，总结一下。
- 传递函数的应用领域有电气系统、控制系统、音响系统、机械振动系统等各种领域。
- 传递函数的测量方法有FRA法和FFT法。
- 在传输函数的测量中，激励传输系统的信号源是重要的，并且根据测量方法选择如表1所示的信号。
- 机械振动系统的测量方法有锤击法和加振器法。
- 锤击方法不需要来自测量仪器的同步信号源，而是使用脉冲锤子通过触发功能进行测量。通过进行多点测量，还可以确认振动模式。
- 在使用加振器的振动试验中，能够将振动加速度值固定地进行正弦波的扫掠加振，能够进行一定条件下的振动试验。
【关键词】
频率响应分析法 (FRA)、快速傅里叶变换法 (FFT)、波特图、奈奎斯特图、带通滤波器、巴特沃斯滤波器、声级计、频率计权、阻抗特性、阻抗、并联电阻、额定阻抗、谐振频率、锤击法、激励器法、脉冲锤、触发器、扭转振动模态、弯曲振动模态、振动模态分析、模态动画、激光多普勒测振仪
(摘自2015年5月21日发行的电子邮件杂志)
