加速度傳感器和位移

1、加速度傳感器和位移2010122314:05轉(zhuǎn)載自分享最終編輯uestcliang加速度傳感器采集的加速度值有沒(méi)有必要轉(zhuǎn)換為位移量加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移量可以通過(guò)兩種方法：時(shí)域積分和頻域積分。在時(shí)域中積分，方法簡(jiǎn)單，但由于測(cè)試上原因，所測(cè)得的加速度信號(hào)均值不為零，經(jīng)二次積分后，位移振幅值將產(chǎn)生嚴(yán)重偏移趨勢(shì)項(xiàng)，極大影響測(cè)量的準(zhǔn)確程度。理論上加速度在時(shí)域上進(jìn)行兩次積分可以得到位移，但實(shí)際的結(jié)果卻不一定如想象中的那么理想。我曾經(jīng)將測(cè)得的加速度經(jīng)

2、過(guò)兩次積分后想獲得速度，但積分的結(jié)果卻與現(xiàn)實(shí)有很大的偏差(如圖1)。經(jīng)分析并請(qǐng)教高手后個(gè)人認(rèn)為用加速度在時(shí)域上進(jìn)行積分獲得位移存在以下問(wèn)題：1、測(cè)試獲得的加速度中存在很多成分，在進(jìn)行積分前必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，否則積分的結(jié)果肯定會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題；2、無(wú)論是硬件積分還是軟件積分均存在低頻放大高頻截止的特性。在用加速度進(jìn)行二次積分得到位移的過(guò)程中因存在誤差放大，積分結(jié)果誤差較大。建議不進(jìn)行二次積分。3、如果真的可以用加速度進(jìn)行積分可以獲得速度和加速

3、度的話，那廠家也就不需要再花昂貴的代價(jià)去生產(chǎn)速度及位移傳感器。從現(xiàn)場(chǎng)采集的信號(hào)，比如加速度信號(hào)，實(shí)質(zhì)上是連續(xù)信號(hào)，是不定積分的范疇。而目前很多積分算法，都是定積分的算法，當(dāng)然積分出來(lái)的結(jié)果不理想了！積分中，特別對(duì)于信號(hào)中的低頻，是很難積分的，因?yàn)榉e分一下，就要出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)頻，還是在分母上，頻率很低時(shí)，其倒數(shù)接近無(wú)窮大。如何很好處理低頻，是積分的關(guān)鍵。有人會(huì)想到濾波，那就要涉及濾波器的設(shè)計(jì)了，選擇什么樣的濾波器，把那些頻率濾掉，是一個(gè)很關(guān)鍵

4、的問(wèn)題，只要有濾波，就預(yù)示著原信號(hào)的能量被濾掉一部分，直接影響到積分后的振動(dòng)幅值的大小，如果再濾波濾的不太合理的話，那誤差就更大，失去了積分的意義了！積分低頻問(wèn)題有兩種，一種是所謂的零位，這一般是由儀器或傳感器產(chǎn)生的，真實(shí)振動(dòng)不會(huì)有直流成分，所以積分前可以將直流成分去掉（去均值），還有一種我稱為趨勢(shì)項(xiàng)，這個(gè)也不是振動(dòng)信號(hào)，主要是由傳感器或儀器的溫漂或零漂引起的，用一般方法很難去掉，當(dāng)然也不是完全沒(méi)辦法，可用EMD分解求得趨勢(shì)項(xiàng)然后去掉，