3. Accelerometre și microfoane

Măsurătorile de sunet și vibrații sunt esențiale pentru o varietate de aplicații, cum ar fi testarea zgomotului ambiental sau monitorizarea condițiilor mașinii. Accelerometrele și microfoanele măsoară ambele oscilații, dar în medii diferite. Prin urmare, au cerințe similare de condiționare a semnalului pentru a produce un semnal pe care hardware-ul de măsurare îl poate citi în mod corespunzător. După achiziționarea datelor, trebuie de obicei să efectuați procesarea suplimentară a semnalelor pentru a afișa datele într-un format mai semnificativ. De exemplu, semnalele de vibrații sunt în mod obișnuit convertite în spectrul de frecvență pentru echipamentele rotative, pentru a detecta semnăturile unice care pot indica o parte mecanică defectă. Următoarele secțiuni acoperă recomandările pentru măsurători corecte ale accelerometrului și microfonului și prezintă tehnicile de analiză de bază pentru a vă ajuta să înțelegeți datele dvs.

Cerințe privind condiționarea semnalului

Amplificare

Deoarece sarcina produsă de un accelerometru este foarte mică, semnalul electric emis de senzor este susceptibil la zgomot și trebuie să utilizați dispozitive electronice sensibile pentru a amplifica și condiționa semnalul. Deoarece accelerometrele piezoelectrice sunt surse cu impedanță ridicată, trebuie să proiectați un amplificator sensibil la sarcină cu zgomot redus, o impedanță de intrare ridicată și o impedanță de ieșire scăzută.

Senzorii piezoelectrici cu electronică încorporată (IEPE) integrează amplificatorul de sarcină sau amplificatorul de tensiune în apropierea senzorului pentru a asigura o mai bună imunitate la zgomot și un ambalaj mai convenabil. Cu toate acestea, acești senzori necesită o excitație curentă de 4-20 mA pentru a acționa circuitele din interiorul lor.

Excitaţie

Așa cum am menționat în secțiunea anterioară, senzorii IEPE necesită un curent extern pentru alimentarea amplificatorului. Valorile obișnuite ale excitației IEPE sunt 2,1 mA, 4 mA și 10 mA. Consultați specificațiile dispozitivului pentru o listă a valorilor curente ale IEPE acceptate pentru senzor.

Similar cu accelerometrele, microfoanele pot fi alimentate extern sau intern. Microfoanele condensator polarizate externe au nevoie de 200 V de la o sursă externă de alimentare. Asigurați-vă că alimentarea pe care o utilizați oferă o putere curată la tensiunea nominală și că nu conectați mai multe microfoane la sursă decât este capacitatea sa. Microfoanele condensator prepolarizate sunt alimentate de preamplificatoarele IEPE care necesită o sursă constantă de curent.

Cuplare AC

Activarea condiționării semnalului IEPE generează un offset de tensiune DC egal cu produsul curentului de excitație și impedanței senzorului. Semnalul obținut de la senzor constă atât în componente AC, cât și în componente DC, iar componenta DC decalează componenta AC de la zero. Așa cum se arată în figura 13, acest lucru poate reduce rezoluția măsurătorilor dvs. deoarece amplificarea semnalului AC este limitată pentru a evita saturarea gamei de intrare a ADC-ului. Puteți rezolva această problemă prin implementarea cuplării AC. De asemenea, cunoscută ca cuplare capacitivă, cuplarea AC utilizează un condensator în serie cu semnalul pentru a filtra componenta DC de la un semnal. Atunci când este implementată în hardware, cuplarea AC vă poate ajuta să aplicați o gamă de intrare mai restrânsă pentru a îmbunătăți rezoluția de amplitudine AC și gama dinamică utilizabilă a canalului. Atunci când este implementată în software, cuplarea AC poate elimina datele DC eronate care invalidează integrarea procesării semnalelor și rezultatele măsurătorilor precum RMS și nivelele de vârf. Cuplarea AC atenuează, de asemenea, deviația DC pe termen lung pe care senzorii o au datorită îmbătrânirii și efectului temperaturii.

Figura 13. Cuplarea AC filtrează componenta DC a unui semnal pentru a crește rezoluția măsurătorilor.

Legarea la masă

Legarea la masă necorespunzătoare a senzorului poate duce la buclele de masă care creează o sursă de zgomot în sistemul dvs. de măsurare. Puteți evita acest lucru asigurându-vă că fie intrarea sistemului de măsurare, fie senzorul sunt legați la masă, dar nu ambele. Dacă senzorul este legat la masă, trebuie să îl conectați diferențiat. Dacă senzorul este flotant, trebuie să conectați intrarea inversoare a sistemului de măsurare la masă.

Tabelul 1. Configurațiile canalului de intrare analogic

Filtre anti-alias

Aliasing este o preocupare comună atunci când se efectuează măsurători ale sunetului și vibrațiilor. Conform teoremei de eșantionare Nyquist-Shannon, cea mai mare frecvență care poate fi analizată este frecvența Nyquist (fN), care este frecvența de eșantionare a ADC împărțită la doi. Orice frecvență analogică mai mare decât frecvența Nyquist apare ca o frecvență între 0 și fN după eșantionare. Fără cunoștințe detaliate despre semnalul original, nu puteți distinge această frecvență alias de frecvențe care de fapt se află între 0 și fN .

Un filtru lowpass este, de obicei, suficient pentru a atenua zgomotul de înaltă frecvență generat în aliasing. Dar, în cazul în care panta de cădere a filtrului nu este foarte abruptă, frecvențele chiar deasupra frecvenței Nyquist pot să nu fie complet atenuate și pot fi aliased înapoi în porțiunea valabilă a semnalului. O formă de filtru lowpass, un filtru anti-alias este caracterizat printr-o bandă de trecere plată și o pantă de cădere rapidă. Acest filtru ajută la păstrarea semnalelor chiar sub frecvența Nyquist și la atenuarea semnalelor deasupra frecvenței Nyquist. În figura 14, două filtre sunt utilizate pentru a elimina zgomotul de înaltă frecvență. Filtrul lowpass elimină zgomotul la f3, dar panta de cădere lentă atenuează zgomotul numai la f2, care este aliased înapoi în semnal. Filtrul anti-alias îndepărtează ambele componente de frecvență din semnalul achiziționat.

Figura 14. Filtrele anti-alias, cu o pantă abruptă, ajută atenuarea zgomotului chiar deasupra frecvenței Nyquist.

Gama dinamică

Gama dinamică este definită ca raportul dintre cele mai mari și cele mai mici semnale pe care le poate măsura un dispozitiv în același timp. Exprimată în decibeli, gama dinamică este de 20 log (Vmax / Vmin).

De exemplu, un dispozitiv cu o gamă intrare de ± 10 V și o gamă dinamică mai mare de 110 dB poate avea un raport de tensiune de 106.

ADC-urile tradiționale de rezoluție inferioară au în general 16 biți, ceea ce vă oferă o gamă dinamică de aproximativ 90 dB. Majoritatea senzorilor oferă o gamă dinamică de 110 dB sau mai mult, astfel încât dispozitivele pe 16 biți nu pot măsura întreaga gamă a senzorului în semnalele de nivel scăzut ascunse în zgomotul electric al măsurătorilor. Instrumentația cu rezoluție de 24 de biți poate oferi până la 120 dB din gama dinamică, astfel încât să puteți detecta semnale mai mici și să obțineți maximum din senzori.

Eșantionare simultană

În unele aplicații, cum ar fi cartografierea zgomotului, testarea impactului și măsurătorile intensității sunetului, este esențială informația de fază între două canale separate. În aceste cazuri, este necesară eșantionarea simultană, ceea ce înseamnă că trebuie să efectuați conversia analogic-digitală în același moment pentru fiecare canal.

Scalarea unităților liniare la unitățile relative în Decibeli

Utilizați unități relative, cum ar fi decibeli (dB), pentru a afișa rezultate scalare și de spectru atunci când doriți să afișați componente mari și mici la aceeași scală. De exemplu, în Tabelul 2, puterea sonoră a șoaptei este comparată cu cea a unui motor de rachetă. Compararea acestor valori este mai ușor de gestionat folosind o scală logaritmică.

Tabelul 2. Exemplu de comparare a puterii de sunet

Utilizați următoarea ecuație pentru a converti unitățile liniare în unități relative în dB pentru valorile amplitudinii:

dB = 20 log V/Vo

Utilizați următoarea ecuație pentru a converti unitățile liniare în unități relative în dB pentru valori de putere:

dB = 20 log P/Po

În mod obișnuit, utilizați unități relative de referință dB la pragul auditiv de 20 μPa pentru a raporta măsurători acustice, cum ar fi nivelul presiunii acustice și spectrele de octavă fracționată. Pentru măsurările puterii de zgomot, referința este de 1 pW. Pentru măsurătorile de răspuns în frecvență, utilizați adesea un câștig (amplificare) unitar ca referință dB. În acest caz, valorile dB negative pentru magnitudine indică atenuarea, valorile dB pozitive indică amplificarea, iar 0 dB este echivalent cu un câștig de unu. Deoarece fiecare domeniu de măsurare ar putea utiliza o referință specifică, trebuie să specificați referința dB atunci când raportați rezultatele în dB.

Menținerea calității semnalului când utilizați cabluri lungi

Atunci când utilizați cabluri foarte lungi cu senzori IEPE, capacitatea adăugată a cablului poate afecta răspunsul în frecvență al senzorului prin filtrarea unui conținut de înaltă frecvență.

În plus, zgomotul și distorsiunea pot intra în semnalul de măsurare dacă nu aveți suficient curent pentru a comanda capacitatea cablului. În general, trebuie să vă preocupați de utilizarea cablurilor lungi cu senzori IEPE numai dacă sunteți interesat de o gamă de frecvențe mai mare de 10 kHz în timp ce utilizați un cablu mai lung de 30 m.

Pentru a determina mai exact efectul cablurilor lungi, trebuie să determinați experimental caracteristicile electrice de înaltă frecvență. Utilizați un generator de funcții pentru a livra amplitudinea maximă a semnalului așteptat într-un amplificator cu impedanță de ieșire mică, cu amplificare unitate, în serie cu senzorul. Comparați raportul dintre semnalul original și semnalul măsurat pe un osciloscop. Dacă semnalul este atenuat, trebuie să măriți curentul utilizat pentru a conduce semnalul până când aveți un raport de 1:1. Aveți grijă să nu alimentați cu curent excesiv prin cabluri scurte sau când testați la temperaturi ridicate. Orice curent nefolosit de cablu este folosit pentru alimentarea electronicii interne și creează căldură care ar putea determina senzorul să depășească specificația sa de temperatură maximă.

Reducerea timpului de configurare și de setare cu tehnologia TEDS

Senzorii capabili de TEDS poartă un EEPROM cu auto-identificare încorporat, care stochează un tabel de parametri și informații despre senzori. EEPROM conține date de calibrare, sensibilitate și producător pentru senzor. Cu ajutorul acestor parametri stocați pe senzori, instrumentația compatibilă TEDS poate comunica direct cu senzorul și poate realiza programarea în mod regulat. Software-ul compatibil TEDS poate, de asemenea, să scaleze automat de la funcțiile polinomiale furnizate de producătorul senzorului sau laboratorul de calibrare. Pentru mai multe informații despre standardul IEEE 1451.4 sau despre cum funcționează TEDS, consultați secțiunea TEDS de la sfârșitul acestui document.

Considerații suplimentare pentru microfoane

Microfoanele sunt stabile pe perioade lungi de timp dacă sunt manevrate corect. Componentele microfonului sunt fragile și pot fi deteriorate prin folosirea incorectă. Următoarele sfaturi vă pot ajuta să mențineți măsurători exacte cu ajutorul microfoanelor:

■ Calibrați întotdeauna întregul lanț de măsurare, inclusiv microfonul, înainte de a începe măsurarea. Pentru măsurători extrem de critice, vă recomandăm să efectuați o nouă calibrare imediat după efectuarea măsurătorilor, pentru a vă asigura că sistemul este încă în limite de toleranță.

■ Pentru măsurători în aer liber, microfonul trebuie să fie prevăzut cu o protecție adecvată împotriva mediului înconjurător. Acestea pot include capace de ploaie, vârfuri anti-păsări și încălzitoare încorporate pentru a preveni condensarea.

■ Pentru a împiedica vibrațiile să influențeze măsurătorile, este posibil să aveți nevoie de antișoc pentru microfon. Verificați specificațiile microfonului pentru sensibilitatea la vibrații.

■ Pentru măsurători reproductibile, asigurați-vă că microfonul este montat ferm și la o locație precis reproductibilă, comparativ atât cu unitatea testată, cât și cu mediul înconjurător.

■ Pentru măsurători din mână sau trepied, luați în considerare utilizarea unui braț de extensie a microfonului pentru a reduce reflexiile nedorite.

■ Observați cu atenție restricțiile producătorului privind lungimea cablului. Degradarea semnalului apare mai întâi la frecvențe mai înalte și niveluri ridicate ale sunetului cu cabluri lungi. Verificați SNR-ul cablului cu microfonul conectat. Verificați zgomotele, interferențele și tranzițiile de la generatoare apropiate, motoare electrice, aparate de aer condiționat, telefoane mobile, instalații radar, emițătoare radio sau TV și alte surse potențiale de interferență.

Tehnici de analiză a domeniului timp

Nivel

Probabil cea mai fundamentală analiză a măsurătorilor legate de sunet și vibrații este nivelul. Puteți efectua măsurători ale nivelului de sunet și vibrații cu semnale din domeniu timp. Root mean square (RMS) - Rădăcina mediei pătrate măsoară energia (deci potențialul distructiv) semnalelor de sunet și vibrații variabile în mod dinamic. Calculați RMS prin ridicarea la puterea a doua a semnalului, medierea acestuia pe o perioadă de timp și apoi făcând rădăcina pătrată a rezultatului.

O măsurare obișnuită a nivelului sunetului este nivelul presiunii acustice. Această valoare este întotdeauna exprimată în raport cu o presiune de referință de 20 μPa (pragul de auz uman). Principala problemă cu măsurătorile bazate pe mediere este că rezultatul măsurătorilor se modifică în funcție de lungimea pe care o alegeți pentru intervalul de mediere. De aceea, măsurătorile precum nivelul de presiune acustică au intervale standard. Puteți utiliza două metode principale pentru a găsi RMS: mediere liniară și mediere exponențială.

Medierea liniară

Medierea liniară sau, echivalent, nivelul de sunet continuu (Leq) reprezintă unul dintre procesele de mediere în timp pentru măsurătorile de nivel sonor. Toate punctele sunt ponderate în mod egal pe o perioadă finită de timp în mediere liniară. Aceasta este, de obicei, utilizată pentru a măsura expunerea pe termen lung într-un anumit mediu (de exemplu, măsurarea zgomotului de trafic la o intersecție timp de o oră). Calculați Leq. integrând pătratul semnalului într-un interval de timp fixat și împărțind la intervalul de timp. Rezultatul reprezintă un sunet imaginar constant, care are aceeași energie ca sunetul măsurat.

Figura 15. Leq este utilizat pentru a cuantifica expunerea pe termen lung la sunet într-un mediu dat.

Medierea exponențială

Medierea exponențială este un proces de mediere continuă care cântărește diferit datele curente și cele anterioare. Cantitatea de pondere dată datelor anterioare în comparație cu datele curente depinde de constanta de timp exponențială, care definește panta unei ferestre degradată exponențial.

Modul de mediere exponențială suportă următoarele constante de timp standard:

Lentă - Utilizează o constantă de timp de 1.000 ms. Medierea lentă este utilă pentru urmărirea nivelurilor de presiune acustică ale semnalelor cu niveluri de presiune sonoră care variază lent.

Rapidă - Utilizează o constantă de timp de 125 ms. Medierea rapidă este utilă pentru urmărirea presiunii acustice a semnalelor cu niveluri de presiune acustică care variază rapid.

Impuls - Utilizează o constantă de timp foarte rapidă de 35 ms dacă semnalul este în creștere, dar apoi o constantă de timp foarte lent de 1.500 ms dacă semnalul este în scădere. Medierea de impuls este utilă pentru urmărirea creșterilor bruște ale nivelului de presiune acustică (în timpul unui impact sau a unui bang puternic) și înregistrarea creșterilor, astfel încât să aveți o înregistrare a modificărilor.

Tehnici de analiză în domeniul-frecvență

Transformata Fourier

Analiza de frecvență este cea mai frecvent utilizată pentru a analiza semnalele de sunet și vibrații. Un semnal discret în domeniul-timp arată modul în care un semnal evoluează eșantion cu eșantion în timp. Orice formă de undă în domeniul timp poate fi reprezentată prin suma ponderată a sinusurilor și cosinusurilor. Această descompunere a semnalelor complexe reprezintă fundamentul transformatei Fourier și a procesării semnalului digital. Spectrul corespunzător domeniului-frecvență arată cât de multe frecvențe diferite contribuie la semnalul global (figura 16). Acest lucru este util pentru analizarea semnalelor staționare ale căror componente de frecvență nu se schimbă în timp.

Figura 16. Spectrul de frecvență prezintă diferite amplitudini și frecvențe ale componentelor sinusoidale.

Transformata Fourier rapidă (FFT) rezolvă o formă de undă continuă în timp în componentele sale sinusoidale. Deoarece dispozitivele de măsurare eșantionează formele de undă și le transformă în valori discrete, trebuie să utilizați transformata Fourier discretă (DFT) pentru a opera pe semnale folosind hardware digital. Acest algoritm produce componente din domeniu-frecvență în valori discrete, sau binare. Una dintre limitările DFT este aceea că presupune că funcționează pe un semnal periodic cu un număr întreg de perioade. Achiziționarea exactă a unui număr întreg de cicluri în timp ce se eșantionează un semnal este dificilă. Atunci când numărul de perioade nu este un număr întreg, punctele finale sunt discontinue. Aceasta determină ca energia la o frecvență să se piardă în alte frecvențe, după cum se arată în figura 17.

Figura 17. Măsurarea unui număr neîntreg de perioade are ca rezultat pierderi spectrale în domeniul frecvență.

Puteți minimiza efectele pierderii spectrale utilizând o tehnică denumită windowing (aplicarea unei ferestre). Windowing constă în multiplicarea înregistrării în timp cu o fereastră de lungime finită, cu o amplitudine care variază lin și treptat spre zero la margini. Aceasta face ca punctele finale ale formei de undă să se întâlnească și, prin urmare, să aibă ca rezultat o formă de undă continuă fără tranziții ascuțite.

Figura 18. Aplicarea unei ferestre minimizează efectele de pierderi spectrale.

Tipul ferestrei pe care o utilizați depinde de tipul de semnal pe care îl achiziționați. În multe cazuri, este posibil să nu știți suficient despre semnal, deci trebuie să experimentați cu ferestre diferite pentru a găsi pe cea mai bună. În general, fereastra Hanning (Hann) este satisfăcătoare pentru majoritatea aplicațiilor. Fereastra Hann are o rezoluție mai bună a frecvenței decât alte ferestre și atinge zero la ambele capete, ceea ce elimină toate discontinuitățile. Tabelul 3 prezintă tipurile de ferestre comune, tipurile de semnale corespunzătoare și aplicațiile exemplu.

Tabelul 3. Ferestre și aplicațiile acestora

Analiza armonicilor (Order analyses)

O altă limitare a FFT este că nu conține nici o informație de timp. Multe caracteristici mecanice ale mașinilor rotative sau cu piston, cum ar fi motoare, pompe, compresoare și turbine, variază cu viteza. Puteți observa anumite defecțiuni mecanice, cum ar fi rezonanța, numai când viteza de rotație se apropie sau trece de viteza critică.

Cu toate acestea, când viteza de rotație se schimbă, lățimea de bandă a fiecărei armonici devine mai mare. Ca urmare, unele componente de frecvență se pot suprapune. Spectrul de putere FFT rezultat nu vă mai poate ajuta să identificați componentele caracteristice ale vibrațiilor, deoarece nu apar vârfuri evidente în spectru.

Cu ajutorul analizei armonicilor, pe de altă parte, puteți identifica date la diferite armonici ale vitezei de rotație. Realizați armonica normalizând prin reeșantionare datele în domeniul-unghiular (puncte pe revoluții) în locul domeniului-timp (puncte pe secundă). Primul ordin se referă la viteza la care se rotește mașina. Fiecare ordin după aceea este un multiplu corespunzător vitezei de rotație. Al doilea ordin este de două ori viteza de rotație, al treilea ordin este de trei ori viteza de rotație și așa mai departe. Prin intermediul analizei ordinelor, puteți analiza variațiile de semnal datorită variațiilor de viteză.

De exemplu, figura 19 utilizează un spectru de putere FFT pentru a identifica și cuantifica componentele de frecvență ale vibrațiilor unui ventilator PC. Observați că semnalul global de vibrații al ventilatorului PC este suprapunerea vibrațiilor din arbore, bobine și palete. Arborele se rotește la aceeași viteză cu viteza de rotație a ventilatorului PC, în timp ce vitezele de rotație ale bobinelor și ale paletelor sunt de patru și șapte ori mai mari decât cele ale ventilatorului PC.

Figura 19. Componentele frecvenței unui semnal de vibrație a ventilatorului PC

Fig. 20 prezintă spectrul de putere FFT al ventilatorului PC atunci când viteza de rotație se modifică de la 1.000 la 4.000 de rotații pe minut (rpm). Observați că nu puteți identifica vârfuri evidente asociate cu părțile mecanice particulare din graficul spectrului de putere FFT.

Figura 20. Spectrul de putere FFT nu prezintă vârfuri când viteza de rotație a ventilatorului se schimbă.

Cu toate acestea, graficul spectrului de putere al armonicilor din figura 21 prezintă vârfuri clar definite, asociate cu diferite părți mecanice. Vârful de la primul ordin corespunde vibrațiilor arborelui. Vârful la al patrulea ordin corespunde vibrațiilor bobinelor. Vârful la al șaptelea ordin corespunde vibrațiilor paletelor.

Figura 21. Spectrul de putere al comenzii identifică vârfurile prin normalizarea vitezei de rotație.

Analiza de Octavă pentru sunet

Analiza de octavă este o tehnică pentru analizarea semnalelor audio și acustice. Ea măsoară energia spectrală cu filtre trece-bandă distribuite logaritmic. Scara logaritmică accentuează frecvențele joase spre cele medii, iar gruparea benzilor de frecvență emulează mai bine urechea umană sau modul în care oamenii percep sunetul. De exemplu, de obicei nu puteți spune diferența între 350 Hz și 351 Hz. Puterea din fiecare bandă se calculează și se afișează într-un grafic de bare cu o scară de log pentru axa x, după cum se arată în figura 22.

Figura 22. Analiza de octavă grupează benzile de frecvență pe o scară logaritmică pentru a emula modul în care oamenii percep sunetul.

O octavă este intervalul dintre două frecvențe, dintre care una este de două ori mărimea celeilalte. De exemplu, frecvențele de 250 Hz și 500 Hz sunt o octavă, la fel ca și frecvențele de 1 kHz și 2 kHz. Rezoluția filtrului Octavă este limitată, deoarece gama 16 Hz-16 kHz are numai 11 octave. Pentru a depăși rezoluția limitată a filtrelor octave, puteți utiliza și alte filtre cunoscute sub numele de filtre octave fracționate. În loc să acopere o singură octavă cu un singur filtru, se aplică N filtre pe octavă pentru a îmbunătăți rezoluția, așa cum se arată în figura 23. Benzile fracționare tipice sunt 1/3 octavă cu trei benzi pe octavă, 1/12 octave cu 12 benzi pe octavă, și 1/24 octave cu 24 benzi pe octavă. Standardele ANSI și IEC definesc specificațiile pentru aceste filtre de bandă octavă și bandă octavă-fracționată.

Figura 23.

Deoarece se bazează foarte mult pe filtrarea digitală, analiza de octavă-fracționată este o operație intensivă a procesorului. Creșterea numărului de filtre aplicate unui semnal crește interogările plasate pe CPU și poate duce la creșterea timpului de calcul. În general, analiza on-line a unei treime-octavă necesită aproximativ 10 ori mai multă putere de procesare decât calculele spectrale FFT la aceeași rată de eșantionare.

Procesarea și analiza suplimentară a semnalului

Acest ghid a acoperit cerințele de condiționare a semnalului și practicile de bază de procesare a semnalului pentru a efectua măsurători precise ale sunetului și vibrațiilor. Următoarea listă conține o prezentare generală a câtorva alte tehnici de analiză pe care ați dori să le efectuați. Consultați documentația software-ului de măsurare pentru a determina dacă aceste și alte funcții care nu sunt enumerate sunt incluse sau disponibile cu un pachet separat de analiză.

■ Transformata Fourier de scurtă durată extrage conținutul de frecvență din semnale care se schimbă relativ lent în timp.

■ Spectrul de răspuns la șoc caracterizează un mediu mecanic dinamic care vă ajută să estimați potențialul de avarie al unui șoc specific unei componente.

■ Detecția anvelopelor extrage semnalul de modulare sau semnalul anvelopă dintr-un semnal modulat în amplitudine pentru a identifica defectele mecanice care au un efect de modulare a amplitudinii asupra semnalului de vibrație al unei mașini.

■ Filtrele de ponderare acustică reflectă neliniaritățile urechii umane sau măsoară zgomotul de frecvență audio pe circuitele de comunicații telefonice sau radio.

■ Detectarea tonului identifică tonul cu amplitudine maximă sau toate tonurile cu o amplitudine care depășește un prag specificat.

■ Analiza distorsionării identifică distorsiunea armonică totală (THD), THD plus zgomot și raportul semnal-zgomot și distorsiune (SINAD).

Generarea și măsurarea undelor sinusoidale caracterizează răspunsul dinamic în frecvenței al unui dispozitiv testat.

Concluzie

Revedeți cu atenție specificațiile accelerometrului sau microfonului pentru a selecta un dispozitiv de măsurare care are gama dinamică, amplificarea, rata de eșantionare și nivelul de excitare adecvate pentru senzorul dvs. De asemenea, vă recomandăm să luați în considerare eșantionarea simultană dacă corelați măsurătorile pe diferite canale și filtrele anti-alias încorporate pentru a reduce efectele zgomotului de înaltă frecvență. Evaluarea software-ului de măsurare pentru tehnicile de procesare a semnalului, cum ar fi medierea și windowing poate ajuta la o mai bună reprezentare a fenomenelor de vibrații sau acustice pe care încercați să le măsurați.

Explorați sistemele de măsurare exactă a sunetului și vibrațiilor folosind hardware-ul NI.

Compendiu de vibrații

Măsurarea vibrațiilor cu Accelerometre

Conectarea Accelerometrelor la un dispozitiv DAQ

Mechanical Vibrations and Shoch Measurements

Mechanical Vibrations - Theory and Applications