作者：刁一平

日期：2009年2月

信号处理工程师

振动信号测试技术顾问

邮箱：yiping.diao@hzrad.com

电话：0571-88070790

 

 

目前在工业界中使用最多的是加速度传感器，但是在很多测试中，人们会需要速度信号和位移信号，因此最普遍的方法是利用数学的方法计算出后两者。

基础要点：

速度= 加速度的一次积分

位移= 加速度的二次积分

在CoCo上有两种方法实现：

l 利用信号接口前端设置。

l 利用csa editor配置积分模块得到，（可以同时看到加速度和位移谱）。

 

 

 

1. 利用信号接口前端设置。

进入前端设置界面，如下图，现在的单位

若希望得到速度信号，选择一次积分，希望得到位移信号，则选择二次积分。

 

如下图设置，我们最终将得到以 “m/s” 为单位的波形和频谱

 

 

Tips：按 “apply to all ch”可以让所有的通道都变成界面上的设置。

运行自功率谱分析，可以看见时域波形和频域波形都变成了速度单位 “m/s”.

利用1000Hz的1V正弦波进行验证，根据积分公式，积分之后的幅值应该为原来的1/w,

1/W=1/2*pi*f=1/(2*3.14*1000)=1.59e-4,从图上看，结果正确。

 

 

 

2. 利用csa editor配置积分模块得到，（可以同时看到加速度和位移谱）。

通道设置为加速度，外接加速度传感器

 

打开EDM软件

划红线处为CSA 编辑器， 点击进入。

在信号调理工具盒里面找到积分工具：integlow（积分），DbInteglow（双重积分）

这里我们分别在原始信号上加上积分（integlow）和重积分（DbInteglow）得到速度和位移信号。

 

 Integration,  integlow 模块都是积分的意思，但是处理的算法不一样，integration是高频保真，多用于特殊的实验场合，integlow 模块是低频保真，实际应用中基本选此项。若要得到位移信号可选择DblInteglow，（双重积分）。

经过我们工程师精确的模拟仿真发现，integlow和DblInteglow对与信号的积分保真度在fs/10以下，因此我们在积分之后再继续添加一个decimation模块进行下采样，以便出去那些不精确的高频分量。

Integration模块正好相反，它是高频保真，fs/10以上的频率分量比较正确，由于一般加速度信号为高频，速度信号为中频，位移信号为低频，因此在实际应用中，Integration模块用的不多，但是却弥补了nteglow 模块的不足，满足用户一些特殊的场合的使用。

连接EDM和coco，将此文件上传到coco中，并将此文件命名为APS(2)_int

 

运行新上传的文件

 

设置显示窗口，上窗口为速度信号，下窗口位移信号：

在显示上我们设置上窗口为速度信号，下面的窗口为位移信号。仍然输入1000Hz，1V正弦波。速度信号的幅值正确，刚刚已经验证。位移信号是双重积分，幅值为加速度信号的（1/w）^2,从图上得到，也是正确的。