汽车减振器性能指标仿真

振动测试系统的性能指标是指输入机械振动量与测量系统输出电压信号之间的关系指标。测振系统是一种动态测试仪器，其性能指标对保证测量的精确度至关重要，主要性能如下所述。

（1）灵敏度 是测量系统的输出电信号（电压、电荷、电感等）与被测振动物理量（位移、速度、加速度）的比值。

（2）动态范围 指当测振系统维持输入量与输出量成线性关系时，其输入量幅值的容许变化范围，通常以分贝数表示。

（3）频率范围或幅频特性 指灵敏度在规定百分数以内变化时的频率范围。

（4）相位差或相频特性 相位差是指测振系统的输出信号与输入信号在相同频率处对应的谐波分量之间的相位角之差。相位差在测量及分析复杂振动和动力特性参数时，显得特别重要。相频特性是指相位差随频率变化的关系。

（5）附加质量与附加刚度 在振动测试过程中，多数情况下要求传感器与被测物体连接，传感器随物体一起运动。这就相当于给振动物体附加了一个质量，有时还附加了一定的刚度。其结果将或多或少地改变原物体的振动特性。因此，在选择测量方法和传感器时，应充分注意这一因素。

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图16-7 常用的典型振动测试系统框图

（6）环境条件 主要指温度、湿度、电磁场、噪声、射线等非振动环境对仪器性能的影响。

综上所述，在振动测试中，对测振系统的基本要求，除了具有高的灵敏度、宽的频率范围和好的线性度之外，还要求测振仪具有好的相位特性，即通过测振仪测得的振动信号失真小。对于单一的简谐振动，对测振仪的相移没有要求，但对于两个以上的简谐振动的合成振动就要考虑相移问题。周期振动是各阶谐波振动的叠加，若高阶谐波的幅值较小，可以忽略，这就要求在重要的谐波频率范围内，测量系统无相移且具有相同的灵敏度。

对于冲击过程和随机振动，由于它们具有从零频到无穷大的连续谱线，要求测振系统的动态范围尽量宽，低频尽量低，高频尽量高，并且无相移或具有比例相移。目前多采用压电加速度传感器加电荷放大器来测量冲击和随机振动。在实际测试中，测量冲击过程的测振仪的频率上下限与冲击过程持续时间τ有关。对于矩形波的冲击过程，若要求峰值误差为5%，则要求测振仪的上限频率f_h≥10/τ，下限频率f₁≥0.008/τ；对于半正弦波的冲击过程，下限频率可以放宽到f₁≥0.013/τ。

对于随机振动过程，就要求测振仪最大可测振级大，分辨率高。对于高斯分布，标准差为σ，幅值分布在±3σ之间的概率为99.7%，可把3σ当做最大幅值来考虑测振系统的最大可测振级。