1、振动测量技术：原理、分类与应用

振动测量技术：原理、分类与应用

1. 振动测量的主题与用途

振动测量是解决众多工程任务的重要且不可或缺的工具。以下是一些具体的应用示例：
- 对机器基础进行振动测量，以评估安装现场的振动影响，并与允许的阈值进行比较。
- 测量底盘部件的振动，从而获取载荷 - 时间曲线（力和力矩），为设计提供载荷假设。
- 测量部件的动态弹簧刚度，以确定材料和部件在振荡载荷下的特性。

显然，所使用的测量技术和测量执行方式必须根据具体的测量任务进行调整。振动测量技术融合了振动工程、测量技术和信号处理三个科学领域。振动技术的基础知识为定义测量任务、选择测量原理和传感器，以及进一步处理、评估和解释测量结果提供了背景。借助传感器和测量技术的知识，可以优化选择和设置传感器及测量设备，而这又需要振动工程的初步估计。结合振动技术和测量技术的知识，能够向信号处理方向提出要求，以便有意义地进一步处理和评估传感器的信号。如今，信号处理几乎完全采用数字信号处理形式，为处理传感器的电信号提供了方法。对于许多传感器而言，数字信号处理是其功能的基本要求。对于信号处理，一方面要描述待测量的振动过程，另一方面要了解传感器中使用的测量原理或其数学模型，这些信息对于合理地进一步处理信号及其正确解释至关重要。从振动技术、测量技术和信号处理的跨学科互动中，可以衍生出诸如疲劳强度、实验模态分析和状态监测等应用领域。这些领域都需要可靠的测量结果，并在此基础上进行评估和解释。同时，这些应用领域也推动了传感器技术、其电路以及作为信号处理数学背景的系统理论的发展。

2. 振动的定义和状态变量

根据 DIN 1311 - 1 的定义，“振荡是系统状态变量的变化，通常情况下，状态变量会交替增加和减