1

W 4.

POMIARY I ANALIZY SYGNAŁÓW WIBROAKUSTYCZNYCH

wprowadzenie

)

(t

u

mo

ż

e dotyczy

ć

np..

• przemieszcze

ń

drga

ń

x(t)

• pr

ę

dko

ś

ci drga

ń

v(t)

• przyspiesze

ń

drga

ń

a(t)

• ci

ś

nienia akustycznego

p(t)

Przedwzmacniacz

układ dopasowuj

ą

cy

x

Maszyna

(pole zjawiskowe)

v

a

p

przetworniki

Sygnał napięciowy

POMIARY

(mierniki lub DSP)

Wyniki:
miary sygnałów
warto

ś

ci liczbowe

( estymaty)

ANALIZY

(realizacja: DSP)

• w dziedzinie
• czasu
• cz

ę

stotliwo

ś

ci

• amplitudy
• (czasu i cz

ę

stotliwo

ś

ci)

wynik: charakterystyki, funkcje

sygnał w postaci cyfrowej

(szeregi czasowe)

x

i

v

i

a

i

p

i

i - numer próbki

∆

t – krok czasowy

i

u

ADC

konwersja

analogowo-cyfrowa

DSP - Digital Signal Processing

POMIARY

MIARY SYGNAŁU

T

f

1

=

60

n

f

=

f

⋅

Π

⋅

=

ω

2

[Hz] częstotliwość

(liczba obrotów
w czasie 1 s)

T

- [s]

okres

- [Hz]

częstotliwość

- [rad/s]

częstość

n

- [obr/min]

prędkość obrotowa

Sygnał harmoniczny

(sinusoidalny)

Sygnał losowy

(zło

ż

ony)

Π

⋅

ω

=

2

f

( )

dt

t

u

T

u

T

AVG

∫

=

0

1

( )

∫

=

T

RMS

dt

t

u

T

u

0

2

1

( )

{ }

t

u

u

t

peak

max

=

+

( )

{ }

t

u

u

t

peak

min

=

−

−

+

−

=

paek

peak

u

u

u

peak

peak to

POMIARY

MIARY SYGNAŁU

(np. wibroakustycznego

)

( )

∫

=

T

dt

t

u

T

cc

0

1

Warto

ść ś

rednia average

chwilowe nawet wysokie skoki amplitud nie
są dobrze reprezentowane (własności uśredniania)

Warto

ść

skuteczna RMS –

Dobrze odzwierciedla zawartość energetyczną sygnału

Warto

ść

szczytowa dodatnia

Warto

ść

szczytowa ujemna

Warto

ść

mi

ę

dzyszczytowa

Stała składowa sygnału constant component

przesunięcie sygnału względem zera

mog

ą

dotyczy

ć

• przemieszcze

ń

drga

ń

x(t)

• pr

ę

dko

ś

ci drga

ń

v(t)

• przyspiesze

ń

drga

ń

a(t)

• ci

ś

nienia akustycznego

p(t)

u(t)

POMIARY

WSPÓŁCZYNNIKI BEZWYMIAROWE

avg

RMS

u

u

s

=

RMS

peak

u

u

k

=

avg

peak

u

u

i

=

Współczynnik szczytu

Współczynnik kształtu

Współczynnik impulsowo

ś

ci

SKALA

LOGARYTMICZNA

decybelowa [dB]













⋅

=

o

u

u

u

L

10

log

20

u

RMS

zazwyczaj wartość skuteczna

u

o

- poziom odniesienia

Skala bezwymiarowa
stosowana jest głównie dla sygnałów
akustycznych z uwagi na szeroki
zakres ci

ś

nienia akustycznego

Przykładowe warto

ś

ci poziomu odniesienia

przyspieszenie drga

ń

a

o

= 10

-5

m/s

2

ci

ś

nienia akustycznego

p

o

= 2·10

-5

Pa