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1、加速度传感器和位移2010-12-23 14:05转载自分享最终编辑 uestcliang*加速度传感器采集的加速度值有没有必要转换为位移量*加速度信号转换为位移量可以通过两种方法：时域积分和频域积分。在时域中积分，方法简单，但由于测试上原 幅值将产生严重偏移趋势项，极大影响测量的准确程度。理论上加速度在时域上进行两次积分可以得到位移，但 速度经过两次积分后想获得速度，但积分的结果却与现实有很大的偏差（如图1）。经分析并请教高手后个人认为1、测试获得的加速度中存在很多成分，在进行积分前必须对信号进行处理，否则积分的结果肯定会出现问题；2、无论是硬件积分还是软件积分均存在低频放大高频截止的特性。
2、在用加速度进行二次积分得到位移的过程中因3、如果真的可以用加速度进行积分可以获得速度和加速度的话，那厂家也就不需要再花昂贵的代价去生产速度及 从现场采集的信号，比如加速度信号，实质上是连续信号，是不定积分的范畴。而目前很多积分算法，都是定积 信号中的低频，是很难积分的，因为积分一下，就要出现一个转频，还是在分母上，频率很低时，其倒数接近无 那就要涉及滤波器的设计了，选择什么样的滤波器，把那些频率滤掉，是一个很关键的问题，只要有滤波，就预 值的大小，如果再滤波滤的不太合理的话，那误差就更大，失去了积分的意义了！积分低频问题有两种，一种是所谓的零位，这一般是由仪器或传感器产生的，真实振动不会有直流
3、成分，所以积 这个也不是振动信号，主要是由传感器或仪器的温漂或零漂引起的，用一般方法很难去掉，当然也不是完全没办 以最快捷有效的方法还是高通滤波，设计尽可能好的滤波器，截止频率尽可能低以减少能量损失，衰减尽可能陡 相位或线性相位滤波了。至于频域积分，主要是丢失了相位信息，其实对于旋转机械信号来说，两者差别并不是 第二，频域积分。频域积分据说相对稳定一些，不过存在相位误差的问题。wain city图 1：某加速度传感器采集到得数据及经过 1 次积分和 2 次积分后*位移传感器、速度传感器和加速度传感器的区别*1,按频率范围分，可以分为低频振动：f1000Hz2，振动位移具体地反映了间隙的大小，振
4、动速度反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。也可以认 振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。正是由于上述原因，在工厂的实际应用中， 表示，用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器来测量转子轴颈的振动；大机组轴承箱及缸体、中小型机泵的 电式速度传感器或压电式加速度传感器来测量；齿轮的振动用振动加速度的单峰值g表示，用加速度传感器来测需要说明的是，三种传感器得到的时域波形的峰值位置是不同的，因为峰值在三种传感器中所表示的物理意义不 就速度传感器而言，其峰值反映了该点具有最大能量；就加速度传感器而言，其峰值反映了该点具有最大的冲击5.2振动信号的积分和微分变换在振动信号
5、渕试过程中，由干仪器设备或测试坏境的限制，有的物理量往程需要通过 对采集到的其他物理量进行转换处理才能得到。例如，将加速度振动信号转换成速度或位 移借号。嘗用的转换处理方法有积分和微分。积分和微分可以在时域里实现，釆用的是梯形求 秋的数翩分法和中心恙分般值微分法或其他餓积分和微分方法。积分和微分还可以在频域里实现，基本原理是首先将需要积分或微分的信号作傅里叶 变换，滋后紐换结杲締鯉进行积分或微分运算，最后貓里叶逆变换彳蜩积分或微 分后的时域借号。以下具体介绍积分和微分在频域里的运算方法。根据傅里叶逆变换的公式，加速度倩号在任-解的鯉叶分量可以表达为a(t) = A0(5.2.1)式中:(/)为加速度信号在频率0的傅里叶分虽；A为对应Q的系数；j为虚数, 即H初速度分I：为0时，对加逮度信号分量的时间积分可以得出速度信号分筋即(5.2.2)Y卩Av(t)=a(r)dr = Aedr = = Ve0Jo(1)式中：町)为速度信号在频粒的傅里叶分量;V为对应必)的系数。于是-次稅分在频域里关系式为(5.2.3)V = A 血 初速度和初位移分量均为o时，对加速度信号的傅里叶分量两次积分可得岀位移分屋二(/) = c(A)dA dr
