厂家介绍测振仪测量原理及振动检测常用的方法

2025-11-17

测振仪的核心测量原理是将机械振动的物理量（位移、速度、加速度）转换为可测量的电信号，经放大、滤波、数字化处理后输出数值；振动频率检测则通过信号分析技术，从采集的振动信号中提取频率特征，核心方法围绕时域和频域分析展开。

一、测振仪的核心测量原理

测振仪的核心是振动传感器，通过传感器将非电信号（振动）转为电信号，再经仪器处理输出结果，常用传感器及原理如下：

压电式传感器（最常用）：利用压电晶体的压电效应，振动时晶体受压力产生电荷，电荷经转换电路变为电压信号，信号强度与振动加速度成正比，适合中高频（10Hz-20kHz）振动测量。
磁电式传感器：基于电磁感应原理，振动带动线圈在磁场中运动切割磁感线，产生感应电动势，信号与振动速度成正比，适合低频（<10Hz）振动检测。
电容式传感器：通过振动改变传感器两极板间距，导致电容值变化，经电路转换为电信号，精度高、灵敏度强，适合微小振动或精密测量场景。

所有传感器输出的原始电信号，需经仪器内部的放大电路、滤波电路、A/D 转换器处理，最终以数字形式显示振动的位移（μm）、速度（mm/s）、加速度（m/s²）及频率（Hz）等参数。

二、振动频率检测的核心方法

振动频率检测的核心是 “提取信号的频率特征”，不同方法适用于不同振动类型（单一频率、复杂频率），常用 4 种方法如下：

直接测量法（时域法）
- 原理：采集振动的时域信号（位移 / 速度随时间变化曲线），通过仪器计算信号周期 T，频率 f=1/T。
- 操作要点：传感器贴合振动源，采集足够时长的连续信号（至少 3 个周期），仪器自动计算或手动读取周期。
- 适用场景：单一频率的简谐振动（如电机转子不平衡导致的振动），操作简单、响应快。
频谱分析法（频域法）
- 原理：通过快速傅里叶变换（FFT），将时域信号转换为频域信号（幅值 - 频率曲线），曲线峰值对应的横坐标即为振动的主要频率。
- 操作要点：开启仪器 FFT 功能，设置合适的采样频率（通常为被测频率的 5-10 倍）和采样点数，仪器自动生成频谱图。
- 适用场景：复杂振动（含多个频率成分，如设备齿轮磨损、轴承故障），可同时识别基频和谐波频率。
比较法
- 原理：将被测振动信号与已知频率的标准信号（如信号发生器输出）进行对比，通过相位差或幅值变化判断被测频率。
- 操作要点：需搭配标准信号源，适合实验室校准或简单场景的频率验证，精度依赖标准信号的准确性。
共振法
- 原理：利用结构或传感器的共振特性，当被测振动频率接近共振频率时，仪器输出信号幅值急剧增大，以此判定共振频率（即被测振动的主要频率）。
- 适用场景：结构件振动检测（如机床机架、管道），可快速识别易引发疲劳损坏的共振频率。