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如何设置NVH采样参数?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:采样参数主要包括AD位数、通道设置、采样频率、采样时间、量程设置和测量数据组数等。通道分组的作用有两个方面:不同的组可以使用不同的采样频率,不同的组可以分析不同的函数类型。但是太高的采样率,会导致出现大的数据文件,给后续分析带来影响。关于量程设置,请参考本章2.6AD位数对信号幅值的影响。手动量程是指用户自行设置量程档位,这样设置的前提是清楚最大信号所对应的电压。

如何设置NVH采样参数?

采样参数主要包括AD位数、通道设置、采样频率、采样时间、量程设置和测量数据组数等。

有些软件可以设置AD位数,如LMSTest.Lab可设置AD位数,为了提高信噪比,减少量化误差,应使用高位AD。关于AD是如何影响量化精度的,请参考本章2.6AD位数对信号幅值的影响。

通道设置主要包括通道分组、测点号、方向、输入模式(也称为耦合方式)、灵敏度等。

通道分组(LMSTest.Lab功能)的作用有两个方面:不同的组可以使用不同的采样频率,不同的组可以分析不同的函数类型。在此强调一点,如果是扭振测试,则转速信号的通道分组强烈建议使用振动组,这样设置的好处是会同时生成振动组和转速组的信号,不必再进行后续的通道复制改成振动组,因为转速组的信号是没法进行FFT处理的。

测点号和方向用于表示自定义测量的具体位置和方向,如模态测试时,如果测点ID与几何模型中的ID不一一对应,那么模态分析得到的动画则静止不动。另一方面,标明具体测量位置,也可方便他人清楚地知道这个数据来自于结构哪个位置和方向。

如果不是模态分析,可能测量方向的影响有限,如普通的振动测量。但如果是模态分析,则每个测点的测量方向必须设置正确,且每个通道定义的方向不是传感器上面标注的方向,而应该是测量的总体坐标系方向。

输入模式必须根据传感器的类型进行选择,如果选择不正确,那么输出的信号完全是错误的。常见的输入模式有电压DC、电压AC和ICP。现今大多数传感器,包括加速度传感器、声压传感器和力传感器等以ICP型居多。但也有一些传感器的输入模式是电压,到底是选择电压AC还是DC请参考本章2.3信号AC和DC的区别。(www.xing528.com)

灵敏度关系到信号幅值的准确性,如果灵敏度比真实值偏大,则测量得到的信号幅值偏小,反之亦然。另外,对于声压传感器而言,由于易受测量环境的影响,应采用现用现校的方式获得真实的灵敏度。对于加速度传感器而言,需要定期校准灵敏度,以减小测量的幅值误差,通常加速度传感器的校准周期为一年。

采样频率的高低也会影响到幅值精度,相同的时间长度内,采样点数越多,信号越接近真实信号,幅值越准确。因而,理论上讲,采样频率越高幅值越精确。但是太高的采样率,会导致出现大的数据文件,给后续分析带来影响。通常,如果关心时域信号,建议采样率大于信号最高频率的10倍。如果关心频域,满足采样定理即可。关于采样频率对幅值的影响请参考本章2.4采样频率多大才不会使信号幅值明显失真。

一次试验到底该采集多长时间的时域数据才能满足要求呢?对于试验工况来说,通常分两类,一类为稳态试验,一类为升降速试验或启停试验。稳态试验采集时间太长也没有必要,但也不能太短,太短会导致平均次数太少,因而,一般可采样30~60s的时域文件。对于升降速试验,采样时间应包含整个升降速周期,采样应先于升速开始时刻,待升降速结束后再结束采样,这样采样的时间包含完整的升降速过程。同理,启停试验采样时间也是相同的道理。

量程对测量信号有明显的影响,特别是对小信号,如果量程设置不合适,会导致信号的信噪比差,受噪声影响严重。如图2-30所示的信号由于量程设置不合适,受噪声干扰严重。另一方面,如果对大信号使用小量程,则会出现信号被削波的情况,即超出量程的部分全都测量不到了。关于量程设置,请参考本章2.6AD位数对信号幅值的影响。

商业振动噪声测试软件通常具有自动量程和手动量程两种设置方式。自动量程是根据当前所测量的这段时间的最大值来设置的,如阈值为6dB,则量程应大于当前最大值的2倍,然后选取离这个值最近的一档作为当前测量所使用的量程。如果是非稳态工况,这样设置可能会导致在实际测量过程中出现比当前量程还大的信号,导致过载。手动量程是指用户自行设置量程档位,这样设置的前提是清楚最大信号所对应的电压。如果自动量程之后发现信号过载,需要手动调大量程。

对于一次试验,为了获得有效的数据,建议测量三组数据作为最终的存储数据。最后分析时,可以从三组中选取一组作为最终分析所用的数据,也可以将三组数据分别分析的结果做平均,得到最终的分析结果。

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