差异测试设置的优化方案

力锤（见图4-43）作为激励设备，设备简单，投资小。相对激振器而言，力锤移动方便、不影响被测结构的动态特性，除了适用于锤击法模态测试之外，还适用于快速地进行结构故障诊断。另外力锤激励属于宽带激励，可根据不同的关心频率范围，选择不同的锤头。但力锤操作者为测试工程师，因而激励力的大小、方向和锤击点位置受人为因素影响严重，锤击同一测点难以保证每次锤击力大小和方向都相同，并且可能每次锤击都不在同一点，理论上要求每次都锤击同一点（实际上是一个小区域）。

每次锤击的时域信号为作用时间有限的力脉冲信号，所以，激励能量有限，信噪比不高。由于激励能量有限，当进行驱动点测量时，传感器易过载，而远离激励点的传感器又极易欠载。另外由于力信号幅值不变化，因而，只适用于线性结构。除此之外，在某些测量位置，如悬臂端，即使再老练的测试工程师也不可避免地会出现二次连击。

激振器作为激励设备时，难于安装，移动不便。这是因为激振器笨重，还需要功率放大器和信号源等配套设备，安装操作起来较为复杂。完整的激振器系统如图4-44所示，包括信号源、功率放大器、激振器、推力杆（也称为顶杆）和力传感器等。相比力锤而言，安装较为费劲，而且还有可能需要工装将激振器安装到合适的高度位置。

图4-43 力锤

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图4-44 完整的激振器系统

另外，激振器的顶杆始终与结构接触可能会带来弯曲刚度或（和）顶杆与结构耦合等方面的影响。因为，顶杆要求轴向特别刚，径向特别柔，但实际上可能达不到要求，从而对测试产生影响。图4-45所示为激振器安装实例。

另一方面，激励信号为已知信号，并且有多种激励信号可供选择（请参考本章4.19常见的各种激励信号），因而可根据需要选择合适的激励信号。对结构而言，总存在一种最合适的激励信号，选择合适的激励信号能改善线性结构的测量结果。特别是结构存在轻微非线性时，选择合适的激励信号可以将结构中存在的非线性平均掉。

相对于力锤激励而言，激振器激励能量更大、分布更均匀、数据的质量更高，因而，更适用于大型复杂结构。但激振器测试，通常是激振器固定激励，分批次移动响应传感器进行测试。