揭秘振动测试电路:原理与应用全解析

出处:网络整理时间:2025-06-18
在工业生产、科研实验等众多领域,对振动的检测至关重要,而振动测试电路则是实现这一目标的关键工具。如图所示为振动测试电路(见下方图片),该测试电路由加速度计 TA - 25、集成运算放大器 741(IC1、IC3、IC5、IC7)、场效应管输入的低漂移运算放大器等组成,主要应用于周期性加速检测。

信号处理流程


由加速计 TA - 25 输出的信号,首先经过集成电路 IC1(741)的低通滤波和 IC2(3521)的高通滤波。低通滤波可以去除信号中的高频噪声,高通滤波则能过滤掉低频干扰,经过这两步滤波后,信号以周期性加速度的形式输出。该输出信号接着经交流积分器(IC3 和 IC4)进行积分处理,积分的作用是将加速度信号转换为速度信号的变化率,再经过放大器 IC7 放大,终变换为速度信号。得到的速度信号再经交流积分器(IC5 和 IC6)再次积分后,就可以获得位移信息。通过这样一系列的信号处理过程,电路能够准确地将加速度信号转换为速度和位移信号,为振动的检测和分析提供了全面的数据支持。

多轴振动检测


本电路主要用于检测加速度计输入轴方向的周期振动。如果配备前后、左右和上下方向 3 组这样的电路,则可实现对 3 轴方向振动的检测。不过,在检测上下方向振动时,由于仅有重力加速度 1g 左右,这会导致动态范围变窄。这是因为重力加速度的存在会对检测结果产生一定的影响,使得可检测的振动范围相对变小。

性能参数


本电路测试的振动频率范围为 1 - 50Hz,这意味着它能够有效地检测这个频率区间内的振动情况。动态范围为 ±5g(使用全量程的加速度计),这表示电路能够承受的加速度变化范围。速度检测能力为 50cm/s,位移检测能力为 5cm,这些参数共同决定了该振动测试电路的性能和适用范围。在实际应用中,我们可以根据具体的需求,选择合适的加速度计和调整电路参数,以满足不同的检测要求。
综上所述,该振动测试电路通过合理的设计和信号处理流程,能够实现对振动的检测,并且在一定条件下可以实现多轴振动的检测。其明确的性能参数为实际应用提供了重要的参考依据,在众多需要振动检测的领域具有广泛的应用前景。
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