基于加速度传感器的高频振动信号检测技术研究(论文)

基于加速度传感器的高频振动信号检测技术研究刘志国 秦敏（北京师范大学 核科学与技术学院，北京，100875）摘要：本文介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实现方法，并论述了高频

基于加速度传感器的高频振动信号检测技术研究 刘志国秦敏 （北京师范大学核科学与技术学院，北京，100875） 本文介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实 摘要： 现方法，并论述了高频振动信号的采集、时域分析、频域分析及功率谱分析程序 的算法实现。检测系统硬件部分主要包括压电加速度传感器、电荷放大器和高速 采集卡，软件部分包括信号采集程序和信号处理程序，开发语言为Delphi。通 过对各频段的信号进行检测对比实验，实验结果表明此系统能有效的检测到高频 振动信号的变化。 加速度传感器高频振动信号时域分析频域分析功率谱分析 关键词： ResearchofHighFrequencyVibrationSignalDetectionTechnology BasedonAccelerometer LIUZhi-guoQinmin (CollegeofNuclearScienceandTechnologyinBeijingNormalUniversity,Beijing 100875,China) Abstract :Aimplementationmethodofhighfrequencyvibrationsignaldetection technologybasedonaccelerometerisintroducedinthisarticle,aswellasthe algorithmrealizeofhighfrequencyvibrationsignal’sdataacquisition,time-domain analysis,frequency-domainanalysis,anditspowerspectralanalysis.Thehardware ofthisdetectionsystemmainlyincludespiezoelectricaccelerometer,chargeamplifier, high-speeddataacquisitioncard.Asforthesoftwareaspect,itincludessignal acquisitionprocedureandsignalprocessprocedure,whichiscodedinDelphi language.Bygivingthecontrastexperimenttothedetectedsignalsindifferent frequency,theexperimentresultindicatesthatthiskindofdetectionsystemcan effectivelysensethechangeofhighfrequencyvibrationsignal. Keywords :AccelerometerHighfrequencyvibrationsignalTime-domain Analysis Frequency-domainanalysisPowerspectralanalysis 1引言 机械振动信号按频率大小可以分为低频、中频、高频信号。高频振动信号为频率大于 1000HZ的信号，通常在高频范围内，主要测量的振幅是加速度，它表征振动部件所受冲击力的 强度，冲击力的大小与冲击的频率与加速度值正相关。为了检测高频振动信号，研究者通常选用 压电加速度传感器，这种类型的传感器因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便，受到广 泛应用。本文论述的基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测系统正是应用此种传感器进 行高频信号的采集，并基于Delphi语言开发出信号的时域分析、频域分析、功率谱计算等处理 程序。实验数据表明，这套系统能高效、敏捷的检测出高频振动信号的变化。