东方所振动测试系统构成
工程结构实验与检测第3章 结构动力试验
使用时要定期标定。 压电式加速度计原理
四、测振配套仪器
1、放大器 微积分放大器：与位移、速度传感器相配。 电荷放大器：与压电式拾振器相配。 2、动态电阻应变仪 主要用于测动应变，还可以测位移、速度、 加速度、振幅等参数的变化过程。 3、记录仪器
常用的有数据采集仪。
5、仪器配套
磁电式 拾振器
微积分 放大器
其特点是运动具有周期性，作用的 大小和频率按一定规律变化，使结构产 生强迫振动。
离心力加载 ：机械式激振器
机械式激振器
使一对偏心块按相反方向运转，便由离心力产 生一定方向的加振力。改变质量或调整带动偏心质 量运转的电机的转速，可调整激振力的大小。
使用时将激振器底座固定在被测结构物上， 由底座把激振力传递给结构，致使结构受到简谐变 化激励作用。
2 1 2
1 2
振型:用共振法测建筑物振型
3、脉动法
脉动法：是通过测量建筑物由于外界环境脉 动（如地面脉动、气流脉动等）而产生的微幅振 动，来确定建筑物的动力特性。
脉动记录的分析方法有：主谐量法；频谱分析法。 主谐量法：脉动信号的主要成分是基频谐量，
在脉动记录里常常出现酷似“拍”的现象，在波形 光滑之处“拍”的现象最显著，振幅最大。凡有这 种现象之处，振动周期大多相同。这一周期往往即 是结构的基本周期。
时间标志
2i c2h2i
c1, c2 正负应变的标定常数
动应变频率： f
L0 L
f0
二、动位移测定
要全面了 解结构在动力 荷载作用下的 振动状态，可 以设置多个测 点进行动态变 位测量，以作 出振动变位图。
注意：振动变位与振型的区别。
三、动力系数测定
结构动力系数定义为:在移动荷载作用下，结构 的动挠度和静挠度的比值。
振动测量仪器知识
振动测量仪器知识一、概述（一）用途振动测量仪器是一种测量物体机械振动的测量仪器。
测量的基本量是振动的加速度、速度和位移等，可以测量机械振动和冲击振动的有效值、峰值等，频率范围从零点几赫兹〜几千赫兹。
外部联接或内部设置带通滤波器，可以进行噪声的频谱分析。
随着电子技术尤其是大规模集成电路和计算机技术的发展，振动测量仪器的许多功能都通过数字信号处理技术代替模拟电路来实现。
这不仅使得电路更加简化，动态范围更宽，而且功能和稳定性也大大提高，尤其是可以实现实时频谱分析，使振动测量仪器的用途更加广泛。
（二）分类与特点振动测量仪器按功能来分：分为工作测振仪、振动烈度计、振动分析仪、激振器（或振动台）、振动激励控制器、振动校准器测量机械振动，具有频谱分析功能的称为频谱分析仪，具有实时频谱分析功能的称为实时频谱分析仪或实时信号分析仪，具有多路测量功能的多通道声学分析仪。
振动测量仪器按采用技术来分：分为模拟振动计、数字化振动计和多通道实时信号分析仪。
振动测量仪器按测量对象来分：分为测量机械振动的通用振动计，测量振动对人体影响的人体（响应）振动计、测量环境振动的环境振动仪和振动激励控制器。
工作测振仪特点通常是手持式，操作简单、价格便宜，只测量并显示振动的加速度、速度和位移等。
以前用电表显示测量值，现在都是用数字显示。
通常不带数据储存和打印功能，用于一般振动测量。
振动烈度计是指专用于测量振动烈度（10 Hz〜1000 Hz频率范围的速度有效值）的振动测量仪器。
实时信号分析仪特点实时信号分析仪是一种数字频率分析仪，它采用数字信号处理技术代替模拟电路来进行振动的测量和频谱分析。
当模拟信号通过采样及A/D转换成数字信号后，进入数字计算机进行运算，实现各种测量和分析功能。
实时信号分析仪可同时测量加速度、速度和位移，均方根、峰值（Peak、峰-峰值（Peak-Peak检波可并行工作。
不仅分析速度快，而且也能分析瞬态信号，在显示器上实时显示出频谱变化，还可将分析得到的数据输出并记录下来。
机械振动测试技术与案例分享
北京东方振动和噪声ห้องสมุดไป่ตู้术研究所
振动.应变.声学.冲击 全面解决方案
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3.传感器与仪器使用注意事项
★应变测试时，发现电桥无法平衡怎么办？ a. 检查应变片是否绝缘、检查应变片桥路是否接对，应 变仪上桥路档位选择是否正确 b.用万用表量应变片电阻：标准应该为120欧姆，如果过 大，如到达131欧姆，则是由于电阻过大无法平衡。解 决方法如下： ◆更换电阻小的导线，或缩短导线长度；
1.试验概述 2.试验仪器 3.测点布置 4.测试过程 5.测试结果
北京东方振动和噪声技术研究所 振动.应变.声学.冲击 全面解决方案
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1.试验概述
对某型号电机转子进行了双面动平衡测试，通过 动平衡测试，得到两个不平衡面的不平衡量及相位， 最后给出平衡该不平衡量所需加的配重及相位。
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2.试验仪器
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3.测点位置
本次试验属于双面动平衡，将被测对象某发电 机转子放置于平衡机上，在两个平衡面的径向 分别放置一个加速度传感器测量两个平衡面的 不平衡量，通过转速传感器测量转速和振动相 位。
26168.175
510.00375
峭度指标
3.185709
3.125752
3.323581
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5.测试分析
（3）频域分析——齿轮箱二级行星级
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5.测试分析
振动试验台原理
振动试验台原理
振动试验台原理主要是基于振动理论和控制工程原理，用于模拟振动环境，以测试和评估产品在振动载荷下的性能和可靠性。
振动试验台通过激振器产生控制的振动载荷，并将其传递给被测目标。
激振器通常是由电机、惯性台和振动导轨等组成。
电机作为振动源，驱动惯性台在振动导轨上产生往复振动。
在振动试验中，惯性台上的被测目标通常通过夹具或模拟环境的方式固定。
当激振器产生振动时，被测目标受到振动力的作用，从而引起结构的振动响应。
通过测量被测目标在不同振动频率和振幅下的振动响应，可以获取其振动特性。
为了实现对振动试验的精确控制，振动试验台还配备了控制系统。
控制系统通常由振动控制器、传感器和信号处理器等组成。
振动控制器采用反馈控制算法，将实时测量的振动信号与设定的振动参数进行比较，并自动调整激振器的振动特性，以使被测目标在预定的振动载荷下获得期望的振动响应。
此外，为了保证振动试验的安全性和准确性，振动试验台还需要考虑结构刚度、阻尼、质量等因素。
结构刚度越高，振动台在振动载荷下的变形越小，能更好地保持振动特性的准确性。
阻尼可以减少振动系统的共振现象，以防止超过设定的振动参数。
质量则影响振动试验的频率范围和负荷能力。
总之，振动试验台基于振动理论和控制工程原理，通过激振器和控制系统的配合，可以实现对产品在振动载荷下的性能和可
靠性进行模拟和评估。
这使得振动试验成为了重要的工具，用于研发、测试和生产过程中的振动相关产品。
某纺织厂生产车间厂房振动测试与分析
１ ． ５Ｏ
Ｏ １ ．２
２７ ．
不 同 开 机 台数 时厂 房 振 动 测 试 结 果
测 点号
同时开机台数
４ ０
速度最大值
（ 向 ）ｍ ／ 单 ｍｓ
２ ． ４ ０
位移最大值
（ 向 ）ｍ 单 ｍ
Ｏ ２ ． ７
三楼 ２ 纵 向水 平
３ ２ ２ ０
１ Ｏ
２ ． ＯＯ １． ９Ｏ
三楼 １ 横向水平
竖 向
４Ｏ ．
６０ ．
００ ．４
ＯＯ ．５
２８ ．
１． ６６
纵 向水 平 三 楼 ２ 横 向水 平
竖 向
２ ． ４Ｏ ４５ ．
５４ ．
Ｏ２ ．７ Ｏ Ｏ ．８
０ ０ ．７
２８ ． ２８ ．
１． ５８
二 楼 ３ 纵 向水 平
测点号
方向
纵 向水 平
速度 最大值
ｌ． ５Ｏ
位移最大值
Ｏ １ ．２
受迫振动
２８ ．
（ 向 ）ｍｍ ｓ （ 向 ）ｍ 基 本 频 率 Ｈｚ 单 ／ 单 ｍ
为了对厂房振 动作 出评价 ，测试 了房屋 动力 性能 ，进行 了
结 构 动 力 计 算 ，分 析 了结 构 振 动原 因 。
面的拉杆 晃动 明显 ，且发 出声音 。填充墙 与柱 间未 出现 明 显 的裂缝 ，但三 楼 中部 楼板 上部 温度 裂缝较 明显 ，且有 进
一
结 构 振 动 的 原 因 ，并 对 振 动 危 害 程 度 作 出 了 评 价 ，提 出 了 降低 振 动 影 响 的 措 施 。 关 键 词 ：框 架 结 构 ；振 动 ；测 试 ；分析 中 图 分 类 号 ：Ｔ １２ Ｕ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
开放性实验项目
开放性实验项目●实验的目的该实验的开设为了培养学生的实践能力与创新精神。
在综合运用该课程所学知识的基础上，以学生为主体，按实验目的自行选择测量装置，确定试验方案，搭建测试系统，，在指导教师审查实验方案的基础上，完成测试任务。
●仪器库仪器设备传感器：加速度传感器、速度传感器、电涡流位移传感器、光电转速传感器；激振设备：电磁式接触式激振器、非接触事激振器、冲击力锤；测量仪器：信号发生器、功率放大器、滤波器、各种传感器相应的调理设备；信号采集与分析设备：采集卡、信号分析处理软件、计算机；实验台模型：北京东方所振动教学实验系统可以开设三十多个实验项目，根据现有情况我们从中选择综合性的8个项目作为开放性实验项目供同学们选作。
●实验项目实验一强迫振动特征研究各种机车车辆、汽车和各种机械设备中的大量的工程振动问题不断出现，而在这些振动问题中，强迫振动占了较大的比例。
这个实验可以使得学生掌握振动测试的试验方法，熟悉强迫振动引起的原因及其特征，为以后工作中解决实际的工程振动问题打下基础。
实验台如图1所示，在一个简支梁上安装有一个偏心电机，要求完成下述内容：1）拟定实验方案，搭建测试系统，测量在电机工作状态下简支梁的振动，并作出规律性的分析，2）请举出至少一个可以用该模型来描述的工程实例。
3）写出实验报告。
图1实验二振动系统固有频率的测试各种桥梁、建筑等土木工程，各种机械设备的关键零部件的振动和结构的动态特性越来越受到重视。
学会振动系统动态特性参数的测量很有必要。
实验台如图2所示，为一个简支梁，要求完成如下的工作：1）拟定一种实验方案，搭建测试系统，测量该简支梁的固有频率；2）还有没有其他的方法可以测量该简支梁的固有频率；3）如果需要测量该梁的刚度如何测定；4）请举出至少一个可以用该模型来描述的工程实例。
5）写出实验报告。
图2实验三拍振现象研究在机械设备振动监测中，经常会观测到拍振现象。
了结拍振产生的原因，对分析和解决实际工程问题很有帮助。
重载汽车齿轮变速箱振动与噪声特性
１ 测试 信 号 的分析 方 法
在 齿 轮 箱 检 测 中 ， 动 检 测 是 目前 的 主 要 方 振
法 。齿 轮 的振 动通 常 包括 齿 轮 的周 向振 动 、 轮 的 齿
后 在靠 近轴承 座 的部位安排 测 点 ， 编号 为 ２ 。 测 点 的选 取 如 图２ 示 。测点 （ ） 示第 １ 所 １表 组测
之 间插 入橡 皮 圈 以防 止 振 动和 噪 声 的论 文 。 １７ ９６
年 ， 口修等 论 述 了齿轮 传动 过 程 中振动 产 生 的原 谷
理 并 分 析 了齿轮 振 动 与 噪 声 的关 系 。 １８ ９ ４年 ， Ｋ．
ｚｗ 和 Ｔ ｒｉｎ 齿轮 箱 系统 振动 的预测 方 法和 耦 ａａ ｏｄｏ 对
振 动信 号 的频谱 分析 是齿轮 故障信 息 的最基 本
的研 究方法 。
对 于 高速大 型旋 转机械 ， 旋转状 况是 复杂 的 ， 其 尤其 当设 备 出现 不对 中 ， 承或 齿轮 的缺 陷 、 轴 油膜 涡 动、 磨擦 、 陷流及 质量 不 对称 等现象 时 ， 则振 动 更为 复 杂 ， 一般 频谱 分析 方法 已经 难于 辩识 （ 用 识别 反映
噪
声
与
振
动
控
制
第３ 期
２１ 测 点布置 ．
本 文 针对 重 载汽 车 齿轮 变 速箱 的工 作特 点 ， 对
该齿轮 箱 的空档 、 十个前 进档 、 个倒档 的稳 态运行 两
变速 器在 正常情 况 下 的振 动 是 由齿轮 在 工作过 程 中的 啮合 力波 动 、 允许 范 围 内的 齿轮 轴 中心 距偏
ｂ ｘ ｏ ｅ ｔ ｌ ｅ ｒ ｔ ｎ ｆｏ ｔ ｔ ｎ ｎ ｅ ｅｓ ｓ ｓｃ ｒ ｅ ｕ ． ｈ ａ ｕ ｅ ｉｎ ｌ ｗｅｅ ａ ａｙ ｅ ｅｔ ｏ ｏ ｎ ｎ ｕ ｒ ａ ， ｅ ｎ ａｇ ｒ ｍｏ ｉ ｓａ ｄ ｔ ｒ ｖ ｒ ｅ ａｒ ｄ ｏ ｔ Ｔ ｅｍｅ ｓ ｒ ｄ ｓｇ ａｓ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｔ ｉ ｄ — ｏ ｗｏ ｗａ ｉ ｎ ｈ ｍｅ ｍａｎ ａ ｄ ｔ ｅｓ ｅ ｔ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｉ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｖ ｏ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｏ ｎ ｅ ｓａ ｄ ｎ ｅｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃｏ ｅｖ ｂ ａ ｉ ｎ ｐ ｃｒ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｍａｎ Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ａ ｅｓ ｍｅｓｇ ｉ ｃ ｎ ｅｆ ｒ ｄ ｒ ｔｎ ｉ ｇ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｆ ｈ ｉ ｒ — ｈ ａｆ ｓ ｉ ｕ ｈ ｉ ｔ ｔ ｎ ａ ｄ ｎ ｉｅｏ ｅｇ ａ ｂ ｘ ａ ｄ ｉ ｕ ｌｙ ｅ ａｕ ｔ ｎｏ ｅｇ ａ ｂ ｘｂ ｓ ｄ ｏ ｅｖｂ ａｉ ｎ ａ ｄ ｎ ｉ ｉｎ ｌ． ｉ ｎ ｏ ｓ ｆ ｈ ｅ ｒ ｏ ｎ ｑ ａｉ ｖ ｌａ ｉ ｆ ｈ ｅ ｒ ｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｔ ｎ ｏ ｓ ｓ ａｓ ｏ ｔ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｏ ｅ ｇ
环境振动测试实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过振动测试技术，对特定环境中的振动情况进行全面评估，以确定该环境是否符合预定设备的安装和使用要求。
通过对振动频率、振幅等参数的测量和分析，为设备的选型、安装和运行提供科学依据。
二、实验背景随着科学技术的不断发展，精密设备在各个领域的应用越来越广泛。
精密设备对环境振动要求较高，因此，对设备安装环境进行振动测试显得尤为重要。
本实验针对某大型精密设备公司无尘车间内即将安装的某精度较高的设备，对其进行环境振动测试。
三、实验仪器与设备1. 试验仪器：- 北京东方振动和噪声技术研究所研制的INV3062C云智慧数据采集分析仪- 941B型拾振器（水平4只、垂直2只）- DASP V10专业版数据采集与信号处理软件2. 测点布置：根据现场实验条件和测试要求，在仪器基础的不同工况下，布置两个测点，分别检测仪器基础在三个方向（水平、垂直）的振动量。
四、实验方法与步骤1. 测试前准备：- 检查仪器设备是否正常工作，确保数据采集和分析的准确性。
- 根据VC-B标准，确定测试参数和测试范围。
2. 测试过程：- 将拾振器固定在仪器基础的不同位置，确保其稳定可靠。
- 启动数据采集分析仪，记录测试数据。
- 对仪器基础在不同工况下的振动情况进行连续监测，包括设备运行、停机、人员走动等情况。
3. 数据处理与分析：- 对采集到的振动数据进行1/3倍频程分析，并与VC-B标准进行对比。
- 分析不同时段、不同工况下的振动情况，找出振动的主要来源和影响因素。
五、实验结果与分析1. 测试结果：- 振动频率主要集中在4-80Hz之间，符合VC-B标准的要求。
- 振动振幅在测试范围内，未超过VC-B标准规定的限值。
2. 分析与讨论：- 测试结果表明，该无尘车间的振动环境基本符合设备的安装和使用要求。
- 在设备运行期间，振动主要来源于设备本身和周围环境因素，如人员走动、空调运行等。
- 针对振动的主要来源，可以采取以下措施：- 对设备进行减振处理，如加装减振垫、减振器等。
CK5116数控立式车床振动系统动态特性的确定
ｎ ｍｌ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓ ｗｅ ｅ ｔｓｅ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｏ ａ ｔｒ ｒ ｄ ｃ ｄ ＣＫ５１ ６ ｌｔ ｅ，ａ ｄ ｏ ｔ ｉ ｄ ａ ｍａ ａ ’ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔｃ ｒ ｅ ｔｄ ｆｒａ ｍａ ｈ ｎ ｏ ｌｆ ｃｏ ｙ ｐ ｏ ｕ ｅ ｃ ｉ １ ａｈ ｎ ｂ ａｎｅ — ｃ ｎｅ ｔｏ ａｕ ａ ｒ ｑ ｅ ｙ，ｍｏ ｈ ｐ ｓ，ｄ ｍｐ ｎ ａｉ ｈｉ ｏ ｌｓ ｎ ｔ ｒ ｌｆｅ ｕ ｎｃ ｄｅ ｓ ａ ｅ ａ ｉ ｇ ｒ ｔｏ，ｄ ｎ ｍｉ ｔ ｆ ｅ ｓ，ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｉ ｉ ｔ ｎ ｙ ａ ｃ ｓｉ ｎ ｓ ｆ ｙ ａ ｃｆ ｘｂｌｙａ ｄ ｌ ｉ
ｒ
｝。
｝ 卜
二
Ｉ
（ ） ０ Ｋ ＝ ／ ＝ ／ １ Ａ ）＋ ２ ） ４ 动冈度 。 Ｆ Ａ ＾（一 （ ； ／
如何选择与鉴别AD数采系统
在进行振动和声学及各种物理量测试时，首先要对信号进行采集，这就要用到AD 数采系统。
如何选择合适的数采系统，既能满足自己的使用要求，又要避免指标过高而用不上，造成经济上的浪费，是很有学问的。
AD 卡的各项指标包括和主机的连接方式，最高和最低采样频率，采样通道数，动态范围，通道的一致性，量程的档位，本底噪声的量级，幅值满刻度的精度，线性一致性，支持输入方式，输入阻抗，有无程控滤波等，下面按其重要程度大致做一介绍，有些指标是相互关联的。
一．动态范围和量程的档位：一般来说，动态范围是由AD 的位数决定的，12bit 的卡理论指标为72dB，但由于2~3bit 噪声位的影响，实际能达到的动态为54~60dB。
6dB 代表可测量的动态范围为2 倍，20dB 代表可测量动态范围为10 倍。
60dB 的动态测量范围1000 倍，如这时的量程范围为±1000mV，则最小可测量级为±1mV。
常见采集卡的动态范围列表如下:动态范围也受卡本身本底噪声和不同量程的影响。
举例如下，如果一块12 位卡在量程为-1000mV~1000mV 时，本底噪声为12dB，动态范围为60dB。
经过程控放大100 倍，量程变为-10mV~10mV，本底噪声变为18dB，这时动态范围为54dB。
在工程中，目前16 位和24 位的卡是发展的主流方向，但位数越小，对量程的选择越严格，需要的量程档位也越多。
量程选择过小会造成过荷，过大会造成信噪比偏小。
当前主流产品已是24 位卡。
国际上的最高水准为24 位双核，目前国内只有东方所首创研发出此种产品。
因传感器本身的动态范围一般不会超过160dB，因此用24 位双核的采集卡一档量程就可进行测量，在测试过程中不用考虑量程问题。
二、最高采样频率和最低采样频率：最高采样频率一般由AD 芯片决定，在其它条件同等的情况下，最高采样频率越高，价钱越贵。
如果采集卡每路采用独立的AD，一般来说，一道或多道同时采样时最高采样频率SF 相等。
东方所培训教程之模态基础
7
C. 自由度
物理体系在运动时，用以完全确定体系在空间上 的位置所需的最少独立坐标的个数，称为自由度 （Degree Of Freedom, DOF）。
质点：3个平动 刚体：3个平动，3个转动 连续体：无限多个
12/9/2010
提出问题？ 怎么解决这一矛盾？
12/9/2010
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H. 变时基采样 脉冲激励结构存在的一对矛盾： –激励信号：脉冲形式，需要较大的采样频率 进行采样，保证脉冲信号准确 –响应信号：低频振动，需要较低的采样频率， 保证较好的频率分辨率 变时基采样 –高频采集激励信号，低频采集响应信号 –表征激励信号的点数不少于20个 –DASP专利技术
12/9/2010
11
B. 运行模态分析，OMA EMA 的缺点 需要人工激励，外场试验难以实现，增加设备费用 EMA一般在实验室进行，不少应用情况试验室状态与 实际使用状态可能有较大不同 实验室里易于进行部件试验，难完成大型系统试验。 OMA的优点 无需人工激励，节省激励设备投资 “振动试验”简化为“响应测量”，并可用于机械 状态监测和结构健康监测 可以用部分或全部测点作为参考点，因此 OMA具有 MIMO特点，易于区分密集模态，适于复杂结构 OMA 还可用于多点随机锤击激励，无须测量激振力， 即可进行模态分析
T
+
Q {Ψ}r {Ψ}r
* r *
*TBiblioteka jω − λ* r
) (2)
12/9/2010
6
B. 基本假设
线性假设：结构的动态特性是线性的，就是说任何输 入组合引起的输出等于各自输出的组合，其动力学 特性可以用一组线性二阶微分方程来描述。 时不变性假设：结构的动态特性不随时间变化，因而 微分方程的系数是与时间无关的常数。 可观测性假设：这意味着用以确定我们所关心的系统 动态特性所需要的全部数据都是可以测量的。 互易性假设：结构应该遵从Maxwell互易性原理，即 在q点输入所引起的p点响应，等于在p点的相同输入 所引起的q点响应。
东方所召开2008年冬季DASP数采测试分析创新技术推广交流研讨会
业 界 动 态
第己 ‘ ［ ｌ期 — ［ｕ 卷 第 己 ｕ口 Ｉ， ７ Ｉ
东方所召开 ２ ０ 年冬季 Ｄ Ｓ 数采测试分析 ０８ ＡＰ
创 新 技 术 推 广 交 流 研 讨 会
２０年 １月， ０８ ２ 北京东方振动 和噪声技术研究所 （ 简称东方所 ）在市场部新址一海 淀区上地信息产业基地 科实大厦 ，成 功举办 ２ ０ ０ ８年冬季 ＤＡ Ｐ数采测试分析 创新 技术推广交流研 讨会 。长期 以来 ，东方所坚持技 术推进和 创新 ，在 Ｄ Ｐ虚 Ｓ ＡＳ
享测试 经验和技巧 。
中围科技核心期刊
拟仪器 与 Ｉ ＮＶ移 动试验室取 得多项重大成果 。
１Ｉ ． ＮＶ３ １ －Ｃ Ｉ ０ ８ ＰＣ 系列 多通道 、 高速 、２ 位高精 度采集仪 ，总通 道数 最大可达 １ ４ 每通道 采样频率可达 １ ２ ４ ４ ０， ０ ．ＫＨｚ ， ２ 位 ＡＤ精度 ，也可选 择具有 １０ Ｂ超量程 的 ２ ４ ６ｄ ４位双核采集通 道 。 ２Ｉ ． ＮＶ３ ６ ０ Ｎ系列分布式 网络采集仪 ，采用以太网接 口，一 台计算 机通过 Ｌ Ｎ局域 网同时连 接多台采集仪 ，采集仪 内 Ａ 置 １Ｇ存储 ，各采集 仪之 间通过 Ｇ Ｓ授时 同步 ，具有 分布式 、远 距离 、无线采集等 优点 。 ６ Ｐ ３ ＤＡＳ ． Ｐ虚拟扩展通 道采样技术 ，在有 限的物理 采集通道上扩展更 多的虚拟 采集通道 ，可以实现 ＡＶＤ （ 速度、速 度 加 和位移 ）三测量 、信号合 成通道和应 力直接 测量等功能 。 ４Ｉ ．ＮＶ３ １ Ｅ系列 ２ 位双核采集 仪 ，国内首 创 ，每通道采用独 立的双 ２ 位 △ ∑方式 ＡＤ 转 换 ，实现 了 １ ０ Ｂ 的 ０ ８ ４ ４ ６ｄ 超宽量程范 围 ，从根本上 解决 了由于精 度 、量程和混叠带来 的诸多问题 。 ５Ｉ ． ＮＶ３ ５ 振动 台控制系统 ，采 用 ２ ０１ ４位高精度 ＡＤ和 ＤＡ硬件 ，软件系统不仅 包括 正弦 、随 机、冲击 、Ｓ ＲＳ合成 等 常规控制外 ， 还具有独特 的多台同步控制 、 多台独立控制和三轴控制 等系统 ， 中多台 同步控 制系统具 有 国际先进水平 ， 其 其
高性能地震检波器测试系统
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｇ ｅ ｏ ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ ； ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ
检波 器 作 为地 震 勘探 采 集 数据 的源 头部 件 ， 其 质量决 定 着采集 数据 的精 度 和可靠 性 。为 了对 检波 器 的生产 和使用 进行 客观 评价 和质 量控制 。对 新研 制 的检 波器 进行 系统 测试 ．由东方 地球 物理公 司石 油物 探计 量 中心承 担研制 了高性能 地震 检波 器测试 系统 。该 系统 相对 真实 的再 现 了检 波器 的实 际工作
面的速度 、 位 移 和方 向 。
１ ． ２ 激 光 测 震 原 理 及 结 构
１ ． ３ 系统 结构及 工 作原理
为 了保 证高 性能 地震 检波 器测试 系统 （ 以下简 称振 动 台测试 系统 ） 的运 行精 度和 可靠性 ，防止震
动 ，电磁 等 因素的 干扰 ，将试 验设 施建立 在 远离城
为实现 对振 动环 节高 精度 监测 ，本 系统采 用激
光 干涉 原理ｉ １ ， 如 图 ２所示 。反 射镜安 装在 振动 台面
作者 简 介 ： 田磊 （ １ ９ ８ １ 一 ） ， 女， Ｔ程师 ， 现 主要 从 事 计 量 检 定 作 。
３ ０
高性 能地震检波器测试系统
Ｉ 田 磊， 王庆禹， 刘建萍， 韩文刚， 巩庆刚
■ 中周石油东方地球物理公 司装备服务处石油物探计量 中心 （ 河北 涿州 ０ ７ ２ ７ ５ １ ）
摘
要 高性 能 地 震 检 波 器 测 试 系统通 过 再 现 检 波 器 工 作 状 态 ， 得 到其 各 项特 的测 试
基于DASP的高扬程泵站压力管道模态识别
下， 管道和与之相连 附属设 备、 装 置及 其支承架构
成 的结构 系统 随时 问变化 的 问题 。 对压力 管 道 进 行模 态 分 析 是 研 究 压 力 管 道 振 动特 性 的重要 手段 。Ｄ Ａ Ｓ Ｐ （ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
象， 采用 Ｄ Ａ Ｓ Ｐ （ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ） 软件对泵站 的压力管道振 动特性进行测试 。用 时域分析 法辨识压力 管道 结 构振动 的模态参数 ， 分析 了不 同工况下压力管道的振动状态 ， 并用振 型相 关矩 阵对其 识别结果 的可靠性进行 了校验。 实验 结 果表 明： 该 方法不仅 能方便 快捷地 获取管道振动 的实 时测试信号和振动特性 图谱 ， 其精度 与可靠 性也能满足压 力管道振 动机 理分析 的需求 ， 于实际工程有广 泛的应用及 推广 价值。 关键 词 高扬程泵站 压力管道 模态识别 Ｄ Ａ Ｓ Ｐ
中图法分类号 Ｔ Ｖ ６ ７ ５ ；
文献标志码
Ａ
高扬程输水泵 站在 我国现代水利事业 中发挥
着极 为重 要 的作 用 ， 在 创 造 巨大 效 益 的 同时 ， 也 饱
验， 分析 了不 同工 况 下 压 力 管 道 的振 动 状 态 ， 采 用 时域分 析 方 法 对 压 力 管 道 结 构 振 动 的模 态 参 数 进 行 了辨识 ， 并用振 型 相 关矩 阵对 其 识 别 结 果 的可 靠
３ ４期
徐存东 ， 等： 基于 Ｄ Ａ Ｓ Ｐ的高扬程泵站压力管道模 态识别
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东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
大型结构模态分析举例——输电杆塔的模态分析
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
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现场试验举例
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东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
东方所振动测试系统构成
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24位采集仪的特点
最突出优点： 2）让测试变得更简单
具有高动态范围，避免了放大器档位设置 不合适引起信号太小、信号过载的情况。
东方所振动测试系统构成
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24位采集仪的特点
16采集系统与24位采集系统的配置区别
多台
采用16位采集仪的测试系统
采用24位采集仪的测试系统
东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
东方所振动测试系统构成
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东方所振动测试系统构成
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现场试验举例
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基于ISO10816的机车柴油机振动台架测试及评价研究
基于ISO 10816的机车柴油机振动台架测试及评价研究发布时间：2022-01-04T07:03:52.087Z 来源：《中国科技人才》2021年第24期作者：方浩赵大伟杨田云[导读] 由于原有铁路行业标准TB/T3164已作废，为进行内燃机车柴油机振动的台架评价，广泛查阅国内外标准及应用现状，本文选取国际标准ISO10816-6，作为机车柴油机振动测试及评价的参考标准。
本文通过对某款机车柴油机在谱系列三种机型台架试验的实际运用，验证了标准在该类测试及评价的可行性和合理性，为后续其它款型机器的振动评定提供借鉴。
方浩赵大伟杨田云中车戚墅堰机车有限公司江苏常州 213011摘要：由于原有铁路行业标准TB/T3164已作废，为进行内燃机车柴油机振动的台架评价，广泛查阅国内外标准及应用现状，本文选取国际标准ISO10816-6，作为机车柴油机振动测试及评价的参考标准。
本文通过对某款机车柴油机在谱系列三种机型台架试验的实际运用，验证了标准在该类测试及评价的可行性和合理性，为后续其它款型机器的振动评定提供借鉴。
关键词：ISO 10816；机车柴油机；振动1 前言内燃机车以柴油机为动力，易导致车载设备的机械振动超标，进而引起连接部位与设备本身发生螺栓松动、焊缝开裂、结构疲劳失效等故障。
为对设备工作时的机械振动进行控制，国内各主机厂一直以TB/T 3164（即GB/T 5913）《柴油机车车内设备机械振动烈度评定办法》，对柴油机振动进行测试评定。
由于实用性不佳，2014年，国铁科法[2014]50号文件对TB/T 3164予以废除。
目前，内燃机车柴油机的台架和装车振动评估，缺少明确的标准依据。
2 研究现状2.1 各行业标准应用现状内燃机车柴油机装车运用功率约为2000至6000马力，在各行业领域内，如船舶、工程机械、风机，相近功率等级的内燃机振动测试及评价亦存在难以统一规范、实用性差等问题，各行业人员已进行了广泛而深入的摸索及应用研究。
汽车整车及零部件试验模态分析测试技术_张立军
汽车整车及零部件试验模态分析测试技术同济大学汽车工程系 张立军 余卓平 靳晓雄 周 宏 [摘要]试验模态分析技术是获取结构动态特性的最重要手段之一。
本文首先介绍了模态试验分析动态测试技术的基本内容,然后依次详细阐述了汽车白车身、充气轮胎以及后桥模态分析试验的动态测试的试验方案和具体方法,并提供了部分模态试验分析的实测模态参数。
叙词: 模态分析 汽车结构 试验1 引言随着生活水平的不断提高,人们对汽车综合性能的要求也日益提高。
其中,减轻振动强度,降低噪声水平,提高乘车舒适性是最重要的内容之一,而且正受到越来越多的重视。
这就使优化汽车系统的动态特性,控制振动和噪声成为非常突出的问题。
曾有汽车生产企业基于原车型进行修改得到变型车时,忽视了结构修改对汽车系统动态特性的改变,导致车内噪声恶化,造成了不应有的损失。
目前,对结构动态特性的预测、测试和修改已经不是一件十分困难的事。
其中,模态分析技术成为最重要的技术之一。
模态分析技术主要是指试验模态分析技术。
所谓试验模态分析技术是通过振动模态试验获得表征结构动态特性的模态参数的一种动态分析方法。
通过对结构的模态试验获得模态参数,可以为结构设计部门设计和改型提供结构动态基本参数,进行结构系统的振动特性分析,结构动力特性优化设计和修改等。
正是由于试验模态分析技术巨大的工程实用价值,使其成为利用振动理论解决工程问题的最重要、应用最广泛的技术手段。
对于包含数以千计零件、结构极其复杂、运行工况恶劣多变的汽车,必须重视结构系统的动态特性的设计优化,因此必须研究模态分析技术在汽车中的应用问题,尤其是试验模态分析技术的应用。
模态分析的关键是获得精度高,可信度高的频率响应函数(或脉冲响应函数),而这又取决于动态测试环节。
因此,本文将着重探讨汽车整车及零部件的试验模态分析技术中的动态测试技术,而且偏重于具体的实施问题。
首先介绍试验模态分析动态测试技术的基本内容,然后依次详细阐述汽车白车身、充气轮胎以及后桥模态分析试验的动态测试的试验方案和具体方法,最后提供部分实际模态分析得到的模态参数结果。
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最突出优点： 2）让测试变得更简单 具有高动态范围，避免了放大器档位设置不合 适引起信号太小、信号过载的情况。
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16采集系统与24位采集系统的配置区别
多台
采用16位采集仪的测试系统
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现场试验举例
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现场试验举例
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现场试验举例
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现场试验测试
2、工频50Hz信号干扰严重 工频干扰严重是由于接地不好造成的，解决 的方法时良好接地。 良好的接地点可以是：打入地下的长钢板、 深入地下的金属框架结构、接线板地线等。 通过导线将仪器外壳和良好接地点相连。
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现场试验测试
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AD：国内外主流均为24采集仪。 通道数： 从4通道到几百通道。
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24位采集仪特点
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最突出优点： 1）测试仪器更轻巧、便携 对于测量加速度的ICP传感器和 测量桥梁、楼 房的电压输出型传感器，不在需要测试中的放大器、 滤波器。
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现场试验测试
2）应变片连线后的输出电阻偏大。标准应 该为120欧姆，如果超过太多，比如131欧姆， 动态应变仪将无法平衡。 解决方法：重新贴片或者更换测点或使用半 桥接法接入另一个没有变形的应变片。
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采样参数如何设置 采样参数大概可划分为： 文件参数设置； 采样参数设置； 采样通道设置；
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现场试验测试
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现场试验测试
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现场试验测试
M5接头接触不良，导致的错误信号
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现场试验测试
2）连接后，可以让工作人员在传感器周围轻 轻敲击或者晃动传感器，看软件屏幕是否具有信 号变化。 如没有信号变化，则为连接导线不通或者仪 器档位设置不合适。 解决：检查接线接头、传感器安装及档位。
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现场试验测试
891-2型速度传感器接头防 护
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现场试验测试
3）对于加速度（或ICP）传感器，接头为M5 或者M3，要保证拧紧，没有松动。 振动剧烈的情况下 或者 测试中出现问题人无法进行重新安装 的情况下 对M5接头处用胶带固紧。
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现场试验测试
四种采样方式及对于参数设置：
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现场试验测试
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现场试验测试
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使用单向加速度传感器测量某一测点三个方 向的速度值： （1）三个单向传感器安装到一个正方形尼龙 块的X、Y、Z三个表面。 （2）调理放大器进行积分测量速度。
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现场试验测试
导线的固定：
固定导线末端，防止导线晃动对信号的干扰
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振动测试分析举例
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现场试验举例
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现场试验举例
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现场试验举例
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2）传感器需要在室外过夜、有雨等情况，传感 器要做好防水、防潮等保护措施。 3）在高空操作时，为了 避免传感器跌落造成人身、 财产损失，传感器需要采用 绳索固定等保护措施。
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传感器与导线的接头如何保护？ 1） 接触良好。避免短路、断路和接触不良情 况存在。 2）将导线端固定。避免由于长导线作用而使 传感器受到拉力。
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声学传感器 常用于声压、声强的测量。例如：声压测量、 声源定位、声功率测量等。
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1）INV系列加速度（ICP型）传感器； 2）891、941系列速度传感器； 3）INV系列声学（ICP型）传感器 以上三种，均可直接接入INV3018、3020系列24 位采集仪中，不需要供电和信号调理。
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现场试验测试
多次触发参数中的变时倍数
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现场试验测试
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现场试验测试
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4感器（891、941系列） 常用于低频、中频信号的测量。例如：桥梁、 楼房的振动测量领域。
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位移传感器 常用于低频、中频信号的测量。例如：轴承旋 转时横向、纵向位移测量。
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4）应变信号需经过应变调理（INV1861动态应变 仪），可接入INV3018、INV3020系列24位采集 仪中
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5）电荷型信号需经过电荷调理（INV1841系列调 理器），可接入INV3018、INV3020系列24位采 集仪中
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现场试验测试
M5接头用胶带固定
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现场试验测试
测试导线如何处理？ 导线的固定：
固定导线末端，防止导线晃动对信号的干扰
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采用24位采集仪的测试系统
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仪器连接流程
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选择合适的传感器 1）传感器种类 2）频率范围 3）传感器量程 4）传感器尺寸、重量 5）环境要求（高温、防水等）
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现场试验举例
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现场试验举例
大型结构模态分析举例——输电杆塔的模态分析
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现场试验举例
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现场如何安装传感器
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安装后的传感器如何保护？ 1）合适的工作环境，并做出适当的保护。避 免由于绝缘、潮湿等原因造成损坏或信号异常。
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现场试验测试
系统连接后，检查信号是否正常？ 1）连接后，测点振动量值微弱，但信号较大， 有上百毫伏。 同时有周期性，频谱峰值为50Hz，100Hz， 150Hz，200Hz，250Hz等。 解决：检查是否为接触不良引起的，可以检 查导线接头。
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现场试验测试
信号正常时，随振动变化，信号幅值随之改变
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现场试验测试
应变测量经常遇到的问题：
1 、动态应变仪无法平衡。 常见的有两种情况： 1）应变片与导线的接线接触不良。 接线头断开，无法构成四个桥臂，因此无法平 衡。 解决方法：检查桥盒接线接头。
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小型结构模态分析举例——金属简支梁的模态分析
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传感器
信号调理
采集仪 分析软件
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加速度传感器（IEPE型及电荷型） 常用于中频、高频信号的测量。例如：机械 结构的振动测量领域。（电荷型信号经过调理器可接