磁電式振動(dòng)速度傳感器低頻特性補(bǔ)償?shù)难芯?pdf

1、振動(dòng)是自然界普遍存在的一種運(yùn)動(dòng)形式。振動(dòng)信號(hào)中蘊(yùn)藏著大量有用信息，通過(guò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的采集、處理和分析可以獲取運(yùn)行設(shè)備的故障特征。但大型設(shè)備的振動(dòng)頻率比較低，如跨度30~60米之間公路橋或鐵路橋的固有頻率在2Hz左右，大型水輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)頻率低至1Hz左右。而現(xiàn)有的測(cè)振傳感器固有頻率過(guò)高，在測(cè)取低頻振動(dòng)信號(hào)（1Hz以下頻率）時(shí)，其輸出信號(hào)幾乎完全淹沒(méi)在“噪聲”中。本論文針對(duì)以上問(wèn)題，提出對(duì)測(cè)振傳感器進(jìn)行低頻特性補(bǔ)償，使測(cè)振傳感器的低頻響應(yīng)

2、滿足測(cè)量要求。
　　本論文在對(duì)比分析了光纖傳感器、壓電式加速度傳感器和磁電式振動(dòng)速度傳感器等不同種類(lèi)測(cè)振傳感器性能的基礎(chǔ)上，選擇磁電式振動(dòng)速度傳感器作為低頻特性補(bǔ)償?shù)难芯繉?duì)象。通過(guò)對(duì)其工作原理分析，建立CDJ-Z2.5C型磁電式振動(dòng)速度傳感器的數(shù)學(xué)模型，分析其動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該數(shù)學(xué)模型的正確性。針對(duì)其補(bǔ)償，本論文分析了無(wú)源補(bǔ)償法、反饋補(bǔ)償法、零極點(diǎn)配置補(bǔ)償法以及系統(tǒng)辨識(shí)補(bǔ)償法的各自特點(diǎn)，最終，選擇零極點(diǎn)配置補(bǔ)償法對(duì)磁

3、電式振動(dòng)速度傳感器進(jìn)行低頻特性補(bǔ)償，并補(bǔ)償法設(shè)計(jì)出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)相關(guān)理論計(jì)算出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)值，并在ORCAD電子電路仿真軟件對(duì)該電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可行。在振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)上對(duì)帶補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合補(bǔ)償電路的特性，對(duì)電路參數(shù)做出相應(yīng)調(diào)整，最終使補(bǔ)償后的傳感器低頻特性滿足設(shè)計(jì)要求。截止頻率前移十倍頻程以上，線性度得到極大改善。
　　本論文通過(guò)對(duì)IIR（Infinite Duration