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随机振动试验几个常用的基础术语

概述:

频率范围:是指随机信号的有效频率成份的带宽。 

加速度谱密度(或称功率谱密度):表示随机信号的各个频率分量所包含的功率(或称能量)在频域上是怎样分布的,通常用PSD来表示,单位为g2/Hz。它在频域上分布的曲线图称为谱图(简称谱)。横坐标为频率,纵坐标为功率谱密度g2/Hz(称功率谱)。

参考谱:试验用的输入的规范标准谱图,称参考谱。指从现场环境中实地采集的随机信号经过数字处理后,提供给试验室真实再现现场振动环境的试验规范标准图谱。 

控制谱:又称响应谱,是指在振动台面上从安装在控制点的传感器采集到实际的随机信号谱图。从试验的真实性上讲,控制谱和参考谱应该是一致的。但由于随机信号的不确定性以及振动试验系统本身存在的细微的时变性,使得控制谱和参考谱存在一定的误差。这个误差通常用容差带来表示,其单位是dB。

驱动谱:是指随机振动控制仪直接输出去驱动功率放大器的随机信号谱图。它实际上是响应谱与参考谱比较进行修正后产生的随机振动信号谱图。之所以要进行修正是功放、振动台、试件和夹具的频率特性(也称传递函数)影响了振动台面控制点上控制谱(响应谱),使得响应谱与参考谱存在一定的差异。 

动态范围:是描述一个随机控制仪克服振动试验系统固有频率特性,使控制谱与参考潜的误差在一定范围内的最大控制能力。动态范围通常分控制谱动态范围与驱动谱动态范围。控制谱动态范围是指控制谱上最大功率谱密度与最小功率谱密度之间的差。驱动谱动态范围是指为了使控制谱与参考谱的误差达到一定范围,输入到功放上的驱动谱上最大功率谱密度与最小功率谱密度之间的差。由于受试验频率特性的影响,通常控制谱动态范围要小于驱动谱动态范围。 

控制精度:是指描述随机振动控制仪台面控制点上的控制谱(响应谱)与试验规范所要求的参考谱之间误差的大小。控制精度与置信度有关,置信度越高,控制精度也就越高,一般是指在90%置信度下的控制精度。 

回路时间:回路时间是指一个驱动谱经过IFFT、D/A变换、抗混淆滤波、由输出放大器从随机控制仪输出送入功率放大器推动振动台,再由控制点上的传感器将响应信号检测出来,经电荷放大器反馈到随机振动控制仪,再经抗混淆滤波器A/D采样,FFT变换后产生新的驱动谱,这样一个过程所需的时间。


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