[发明专利]一种超微器件振动固有频率测试系统及测试方法有效
申请号: | 201710070101.X | 申请日: | 2017-02-08 |
公开(公告)号: | CN106872014B | 公开(公告)日: | 2019-04-09 |
发明(设计)人: | 陈刚;曹亮;邵兆申;张保 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | G01H9/00 | 分类号: | G01H9/00 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 何会侠 |
地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | 一种超微器件微小振动固有频率测试系统和方法,该测试系统包括依次连接的信号发生器、功率放大器、激振器、激光位移计组和数字示波器;其中激光位移计组由并联的两个激光探头组成,并事先调整采样频率为所要测量超微器件振动频率范围最高值的四倍以上;本发明还提供上述系统的测试方法,能够对毫米量级微小器件或设备局部微小振动结构振动的固有频率进行检测,可监测的振动位移允许低至几十微米量级。 | ||
搜索关键词: | 一种 器件 振动 固有频率 测试 系统 方法 | ||
【主权项】:
1.一种超微小器件振动固有频率测试系统的测试方法,所述测试系统包括依次连接的信号发生器、功率放大器、激振器、激光位移计组和数字示波器;所述激光位移计组由并联的两个激光探头即第一激光探头(4)和第二激光探头(5)以及固定第一激光探头(4)和第二激光探头(5)的激光探头基座(6)组成,第一激光探头(4)和第二激光探头(5)根据所要测试的振动频率范围事先调整合适的采样频率,能够实现对小至毫米量级的微小器件或设备包含微小局部结构的振动固有频率实施测量,振动位移量能够低至微米量级;所述激振器包括激振器基座(7)和固定在激振器基座(7)上的振动轴(1);其特征在于:所述测试方法包括超微小器件受测点幅频特性曲线的建立和超微小器件受测点振动固有频率的确定;具体方法如下:所要测量的超微小器件包括相连接的受测点(2)和基座部分(3),在一定频率的振动下,受测点(2)和基座部分(3)会发生相对运动;将激振器置于隔震板(8)上以减小环境的振动波影响,将所要测量的超微小器件按照所要测量的振动方向固定于激振器的振动轴(1)上,并使得所关心的受测点(2)展示于振动轴(1)外侧方向;将激光位移计组的并联的第一激光探头(4)和第二激光探头(5)的激光探头基座(6)固定在试验过程中与激振器基座(7)相对静止的位面上,将第一激光探头(4)和第二激光探头(5)的光点分别打在所要测量的超微小器件的受测点(2)和与之紧邻并在振动过程中与受测点发生相对位移的基座部分(3);调整激光探头与光点的距离和角度,根据采样定理调整第一激光探头(4)和第二激光探头(5)的采样频率大于测试过程所要激振频率范围最高值的4倍;测试时,启动激振器并通过信号发生器和功率放大器使得激振器驻留在某一固定频率下振动,第一激光探头(4)和第二激光探头(5)采集到的位移数据转化为电信号后,通过数字示波器分别显示出超微小器件的受测点(2)相对于静止面的振动波形和‑基座部分(3)相对于静止面的振动波形;将两个振动波形同时刻电压值作差,得到新的波形,即为所测超微小器件的受测点(2)相对于基座部分(3)的振动位移曲线;记录此时信号发生器所发出信号的频率即激振器的激振频率与振动位移曲线的幅值,作为一组数据;逐步改变激振频率并按照上述方法反复试验,根据记录的一系列频率——幅值数据作图即得到超微小器件的受测点(2)相对于基座部分(3)振动的幅频特性曲线;利用得到的幅频特性曲线,根据幅值判别法,即在曲线上找到最大幅值处所对应的激振频率,即为受测超微小器件的振动固有频率。
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