振动信号分类-确定性振动和随机振动-振动分析仪器

　　振动信号按时间历程的分类如图所示，即将振动分为确定性振动和随机振动两大类。

图1　振动信号的分类

　　确定性振动可分为周期性振动和非周期性振动。周期振动包括简谐振动和复杂周期振动。非周期振动包括准周期振动和瞬态振动。准周期振动由一些不同频率的简谐振动合成，在这些不同频率的简谐分量中，总会有一个分量与另一个分量的频率的比值为无理数，因而是非周期振动。

　　随机振动是一种非确定性振动，它只服从一定的统计规律，可分为平稳随机振动和非平稳随机振动。平稳随机振动又包括各态历经的平稳随机振动和非各态历经的平稳随机振动。

　　一般来说，仪器设备的振动信号中既包含有确定性的振动，又包含有随机振动。，但对于一个线性振动系统来说，振动信号可用谱分析技术化作许多简谐振动的叠加。因此简谐振动是最基本也是最简单的振动。

振动分析仪器

从拾振器检测到的振动信号和从激振点检测到的力信号需经过适当的分析处理，以提取出各种有用的信息。目前常见的振动分析仪器有测振仪、频率分析仪、FFT分析仪和虚拟频谱分析仪等。

　　（1）测振仪

　　测振仪是用来直接指示位移、速度、加速度等振动量的峰值、峰-峰值、平均值或均方值的仪器。这一类仪器一般包括微积分电路、放大器、检波器和表头。它能使人们获得振动的总强度（振级）的信息，而不能获得振动频率等其他方面的信息。

　　（2）频率分析仪

　　模拟量频谱分析仪是目前仍较常用的分析设备。它主要由模拟带通滤波器组成。振动信号转换成电信号后，经中间变换电路输入频率分析仪，手控或自动扫描就可完成所需频带的频谱分析。常用的频率分析仪有恒定百分比带宽分析仪、恒定带宽分析仪、l／3倍频程分析仪和实时分析仪等。

　　（3）FFT分析仪

　　随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，用数学方式处理振动测量信号已日益广泛使用。以微处理器为核心和以快速傅里叶变换（FFT）算法为基础的数字分析仪，精度高，动态范围大，功能多，性能稳定，抗干扰能力强，体积小，重量轻，便于携带到现场，尤其是分析的速度远远地高于模拟式频谱分析仪。市场上常见的中高档FFT分析仪有日产CF-355和CF-940FFT分析仪，美产HP5451C和HP3562AFFT分析仪以及SD380FFY分析仪等。

　　（4）虚拟频谱分析仪

　　虚拟仪器的概念是20世纪90年代初才提出来的。虚拟仪器是仪器技术与计算机技术高度结合的产物。虚拟仪器的核心是具备各种功能的软件系统，通常包括计算机图形软件，数据处理软件和显示测量结果的测试系统软件等。当然也包括少量的仪器硬件（例如数据采集硬件）以及将计算机与仪器硬件相连的总线结构等。

　　目前可进行频谱分析的虚拟仪器产品有DS02100、DS02902、DS02904、PCS500、HS801和SDS200等。

　　和传统的FFT分析仪相比，具有频谱分析功能的虚拟仪器可以更加灵活地选择窗口，采样速率和频谱二进制数，且价格低，技术更新快，具有灵活的开放功能等。

(责任编辑：admin)

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