A Seprési frekvenciateszt(más néven aFrekvencia -válasz elemzés (FRA)teszt vagy egyszerűen aFrekvencia söpörésteszt) egy elektromos vagy mechanikai teszt, ahol szinuszos bemeneti jelet alkalmaznak egy rendszerre, és annak frekvenciája fokozatosan változik ("söpört") egy megadott tartományon, miközben megméri a rendszer válaszát. Az elsődleges cél a jellemzésHogyan viselkedik a rendszer különböző frekvenciák között.
Itt van a legfontosabb szempontok bontása:
A folyamat:
Jelgenerálás:A jelgenerátor tiszta szinuszhullámot hoz létre.
Elsöprő:Ennek a szinuszhullámnak a gyakorisága folyamatosan növekszik (vagy csökkent) az előre meghatározott közöttindítási frekvenciaésleállási frekvencia.
Bemenet:Ezt a söpört frekvenciajelet alkalmazzák a vizsgált rendszer bemenetére (SUT). Ez lehet egy elektromos bemenet (feszültség, áram), mechanikai bemenet (erő, rezgés) vagy akusztikus bemenet (hangnyomás).
Kimeneti mérés:A SUT reakcióját a kimenetnél megfelelő érzékelők és mérőberendezések (oszcilloszkópok, spektrum analizátorok, hálózati elemzők, gyorsulásmérők, mikrofonok stb.) Mérjük. A legfontosabb mérések gyakran a következők:
Nagyság (nyereség/veszteség):A kimeneti amplitúdó és a bemeneti amplitúdó aránya (gyakran dB -ben).
Fázisváltás:A fázisszög különbsége a kimeneti és a bemeneti jelek között.
Az eredmények ábrázolása:A mért nagyság és fázis a bemeneti frekvenciához képest ábrázoljuk, a létrehozva aFrekvencia -válaszgörbe(A bode diagram gyakori - nagyságát mutatja a dB -ben és a log frekvenciában és a fázis vs. log frekvenciájában).
Fő paraméterek:
Start frekvencia (f_start):A söpörés kezdeti frekvenciája.
Stop Frekvencia (F_STOP):A söpörés végső frekvenciája.
SWEPRAM:Milyen gyorsan változik a frekvencia (pl. Hz / másodperc, oktávok percenként). Lehet lineáris vagy logaritmikus.
Sweep típus:
Lineáris seprő:A frekvencia állandó számú hertz -rel változik egységnyi időnként.
Logaritmikus seprő:A frekvencia állandóan változikhányados(pl. Oktáv, évtized) egységenként. Ezt gyakran előnyben részesítik, mivel azonos súlyt ad az egyes évtizedek frekvenciájához a naplógrafikonon.
Jel amplitúdója:A bemeneti jel szintje. Óvatosan kell megválasztani, hogy elkerülje a rendszer túlterhelését vagy a zaj eltévedését.
Amit feltár (cél):
Rezonáns frekvenciák:Azonosítja a frekvenciákat, ahol a rendszer csúcsokat (nagy nyereséget) mutat. Ez elengedhetetlen a stabilitási elemzéshez és a pusztító oszcillációk elkerüléséhez.
Anti-rezonáns frekvenciák (NULLS):Azonosítja a frekvenciákat, ha a válasz mártással rendelkezik (alacsony nyereség).
Sávszélesség:Meghatározza a frekvenciatartományt, amelyen a rendszer hatékonyan működik (pl. A -3DB sávszélesség).
Nyereség/csillapítás:Megméri, hogy a rendszer mennyire erősíti vagy enyhíti a jeleket különböző frekvenciákon.
Fázisváltás:Jellemzi a rendszer által bevezetett késleltetést különböző frekvenciákon.
Impedancia/befogadás:Elektromos rendszerekben jellemezheti az impedanciát (Z) vagy a befogadás (Y) és a frekvencia.
Rendszer -egészségügyi/diagnosztika:A változásokat vagy hibákat észleli az ismert jó alapvonalra való seprőválasz összehasonlításával (pl. A kanyargós mozgás vagy az alapvető problémák észlelése a transzformátorokban, repedésekben vagy a mechanikai struktúrákban lazításban).
A modell validálása:Ellenőrzi a rendszer matematikai modelljeinek pontosságát.
Alkalmazások:
Villamosmérnök:
Tesztelési szűrők (alacsony áteresztőképességű, magas áteresztési, sávszélesség, Notch).
Az erősítők, oszcillátorok és vezérlőrendszerek jellemzése.
Teljesítmény -transzformátor diagnosztikája (frekvencia -válasz elemzés - FRA).
Kábelvizsgálat (impedancia, hibák).
Antenna jellemzése.
Audio berendezések tesztelése (hangszórók, mikrofonok, erősítők).
Gépészmérnöki/rezgés elemzés:
A szerkezetek (hidak, épületek, repülőgépek, gépek) természetes frekvenciáinak, üzemmódjának és csillapító arányának meghatározása.
A rezgés -izolátorok és abszorbensek tesztelése.
A felfüggesztési rendszerek jellemzése.
Akusztika:
A hangszórók, a fejhallgató, a mikrofonok és a szobák frekvenciaválaszának mérése.
Elektronika:
A tápellátás stabilitásának ellenőrzése (hurok nyereség/fázismargó).
Vizsgálati érzékelők és átalakítók.
Geofizika:Szeizmikus tesztelés.
Lényegében:A söpörés frekvenciateszt átfogó "ujjlenyomatot" biztosít arról, hogy a rendszer hogyan lép kölcsönhatásba a változó frekvenciájú jelekkel. Ez egy alapvető eszközTervezés, elemzés, hibaelhárítás és validálásSzámos mérnöki tudományágon keresztül. A frekvenciákon keresztüli seprálással hatékonyan megragadja azt a dinamikus viselkedést, amelyet az egyfrekvenciás teszt nem tud feltárni.