7、振动测量中的分贝与位移传感器技术解析

振动测量中的分贝与位移传感器技术解析

1. 分贝相关概念

在振动测量领域，分贝（dB）是一个重要的度量单位。其计算公式为：
[L_{dB}=10\times\lg\frac{Y}{Y_0}]
这里，如果参考值 (Y_0) 对于确定被测量是必需的，那么这个水平被称为绝对水平，例如声压级，其参考量 (p_0 = 2\times10^{-5}\ Pa)。相反，如果参考量 (y_0) 未被规定，这个水平则被称为相对水平。相对水平在相互比较测量值或考虑测量链中测量信号的变化时非常有用。

在振动工程中，参考值有明确的定义。以加速度参考值 (a_0 = 10^{-6}\ m/s^2) 为例，当加速度 (a = 1\ m/s^2)（均方根值）时，用公式 (L = 20\times\lg\frac{1}{10^{-6}} = 120) 可计算出对应的分贝水平。以下是不同加速度值对应的加速度水平表格：
| (a[m/s^2]) | 0.01 | 0.1 | 1 | 10 | 100 | 1000 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| (L[dB]) | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 |

除了加速度水平，还可以根据参考值 (v_0 = 10^{-9}\ m/s) 定义速度水平，根据 (x_0 = 10^{-12}\ m) 定义偏转水平。在某些情况下，这三个水平会在特定频率和分贝值处相交。例如，当加速度为 (1\ m/s^2) 时，三个水平在 (159.1\ Hz) 和 (120\ dB) 处相交；当参考值为加速度水平 (a_0 = 10^{-5}