一种超低频振动参数量值的快速测量方法及装置

摘要

本发明涉及一种超低频振动参数量值的快速测量方法及装置，属于力学测量技术领域。测量方法是利用小于一个波形周期的局部波形获得振动信号的幅度值和频率，从而实现超低频振动的快速测量；测量装置包括振动传感设备、数据采集系统和计算机数据处理设备。本发明的方法及装置，以虚拟仪器方式实现超低频正弦振动信号幅度值和频率值的快速测量，可以仅仅使用不足一个周期的部分波形获得其振动幅度、频率等量值，达到获得低频振动快速测量与实时刷新数据的效果，避免了传统振动测量方法的必需采样多个波形周期后才能进行幅度和频率的测量，本发明可用于制作超低频振动测量系统、测量仪器设备等，并可以用于超低频振动参数的计量校准。

主权项

1.一种超低频振动参数量值的快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用振动传感设备将表征超低频振动的位移、速度或者加速度物理信号转变成电信号波形；2)利用数据采集系统，将步骤1)所述电信号波形转换成表征振动信号波形的波形数据序列y_i，其中i表示数据序列中采样点序号且i＝1，2，…，n，n为数据序列的长度，再将数据序列y_i送给计算机数据处理设备；3)计算机数据处理设备对输入的数字序列进行正弦波拟合，获得拟合正弦振动波形的幅度角频率和初始相位具体为：3.1对正弦振动波形信号进行数学描述，为其中，A为正弦振动波形的幅值，f为正弦振动波形的频率，为正弦振动波形的初始相位；对步骤2)中输入到计算机数据处理设备的波形数据序列yi进行数学描述，为y_i＝y(t_i)＝y((i-1)·Δτ)，i＝1，2，…，n其中Δτ为采样时间间隔且Δτ＝1/v；3.2计算机数据处理设备对波形数据序列y_i(i＝1，2，…，n)进行正弦波形四参数拟合，获得拟合信号：其中，为正弦振动波形的幅度拟合值，为正弦振动波形的角频率拟合值，为正弦振动波形的初始相位拟合值，为正弦振动波形的直流分量值拟合值；正弦振动波形频率拟合值为：$\hat{f}=\frac{\hat{\omega }·v}{2\pi }$4)根据步骤3)的拟合处理结果，以虚拟仪器方式显示超低频振动参数。