工作原理
傳感器工作原理
以壓電式傳感器為例，其核心部件是壓電材料，當受到外界振動產(chǎn)生的壓力作用時，壓電材料會發(fā)生壓電效應(yīng)，即表面產(chǎn)生與所受壓力成正比的電荷，從而將機械振動轉(zhuǎn)換為電信號輸出。MEMS 傳感器則通過微加工工藝在硅片上制造出敏感結(jié)構(gòu)，如質(zhì)量塊、彈簧等，當外界振動時，質(zhì)量塊產(chǎn)生位移，通過檢測位移變化量來測量振動參數(shù)，如加速度、速度、位移等。這些傳感器將采集到的振動信號經(jīng)過放大、濾波等預處理后，傳輸給控制器。
控制器工作原理
控制器接收傳感器傳來的振動信號，與預設(shè)的振動參數(shù)進行對比分析?；谧灾餮邪l(fā)的控制算法，計算出需要調(diào)整的控制量，如調(diào)整電磁激振器的電流大小、頻率及相位等，進而精確控制振動臺體在 X、Y、Z 三個軸向上的振動輸出。例如，在正弦振動測試中，控制器依據(jù)預設(shè)的頻率、振幅等參數(shù)，生成對應(yīng)的電流控制信號，驅(qū)動電磁激振器產(chǎn)生正弦波振動，帶動振動臺體按要求振動；在隨機振動測試中，控制器根據(jù)隨機振動譜生成隨機電流信號，實現(xiàn)對振動臺隨機振動輸出的精確控制。
總結(jié)
國產(chǎn)三軸振動臺從傳感器到控制器的自主化進程，是我國制造業(yè)與科研實力提升的有力見證。自主研發(fā)的高精度傳感器與智能控制器，賦予國產(chǎn)三軸振動臺性能與可靠性，在滿足國內(nèi)各行業(yè)對振動測試需求的同時，降低了設(shè)備采購與使用成本，增強了產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的自主性與安全性。在航空航天領(lǐng)域，助力飛行器關(guān)鍵部件研發(fā)與可靠性驗證，提升我國航空航天裝備的性能與安全性；在汽車行業(yè)，為整車及零部件的研發(fā)、質(zhì)量檢測提供精準測試手段，推動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。
高精度傳感器，精準捕捉振動信號
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寬頻響應(yīng)與高靈敏度：國產(chǎn)傳感器采用新型壓電材料與微機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)，拓寬頻率響應(yīng)范圍，可覆蓋從低頻的數(shù)赫茲到高頻的數(shù)千赫茲，能敏銳捕捉各類振動信號，即便微小振動變化也能精確感知。例如在航空發(fā)動機葉片振動測試中，可精準探測葉片在不同轉(zhuǎn)速下的細微振動，為發(fā)動機性能優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
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高穩(wěn)定性與可靠性：通過優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝，有效降低溫度漂移、零點漂移等問題，確保在復雜環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。在汽車零部件振動測試中，即使在高溫、高濕等惡劣條件下，也能持續(xù)輸出穩(wěn)定、準確的振動數(shù)據(jù)，保障測試結(jié)果可靠性。
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集成化與小型化：將多種功能模塊高度集成，減小傳感器體積與重量，便于在空間受限的測試場景中安裝與使用。同時，集成化設(shè)計減少了外部連線，降低信號干擾風險，提高系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。在電子設(shè)備內(nèi)部的微小零部件振動測試中，小型化傳感器可直接安裝在零部件表面，精準測量其振動特性。
概述
三軸振動臺通過在 X、Y、Z 三個軸向同時施加振動激勵，精準模擬產(chǎn)品在實際工況中面臨的振動狀況。其核心部件傳感器負責感知振動信號，將機械振動轉(zhuǎn)化為電信號輸出；控制器則依據(jù)預設(shè)程序與傳感器反饋，對振動臺的振動頻率、振幅、加速度等參數(shù)進行精確調(diào)控。實現(xiàn)這兩大核心部件的自主化，是提升國產(chǎn)三軸振動臺性能、降低成本、保障產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全的關(guān)鍵所在。國內(nèi)企業(yè)與科研機構(gòu)歷經(jīng)多年攻堅，在材料研發(fā)、制造工藝、控制算法等方面取得創(chuàng)新性成果，逐步打破壟斷。
