关键词：69527、频响函数 (frequency response function）

 

导读

动态信号分析中的一个常见应用是测量DUT的频率响应函数 (frequency response function，FRF)。对DUT的输入和输出同时测量，通过多通道测量，信号分析就可以测量系统如何进行反馈。通过已知激励和反馈回来的响应得到一个系统的特性，通常应用在机械系统的模态测试和大桥结构健康监测的领域中。

 

FRF的定义

通常所说的频响函数 (Frequency Response Function，FRF)，它是DUT的输出响应和输入激励力之比。FRF得到的结果是结构在一定频率范围内的幅值响应和相位响应。它显示出了结构的关键频率，这些频率对激励的响应更为敏感。这些关键频率是被测结构的模态 (mode)。

 

数据采集

我们使用JYTEK动态信号分析仪PCI-69527 (DSA) 作为数据采集硬件，PCI-69527是一款具有双通道模拟输入和双通道模拟输出的高性能24位动态信号采集卡，专门设计用于音频测试、声学测量和振动分析等应用。

 

FRF的分析方法

针对FRF的分析，简仪科技开发了分析软件 (图1)。我们通过PCI-69527的AO0输出激励信号，激励信号为StepSine信号或者白噪声信号。同时使用AI0采集AO0的信号。同时搭建了一个RC滤波电路，作为DUT。使用AI1采集经过DUT后的响应信号。

图1  FRF软件

AI0与AI1采集到的时域信号 (图2)：

图2  时域信号

 

通过对时域信号进行FFT分析，并将每一个对应频率上的响应信号与激励信号进行比较，得到幅值与相位的频率响应 (图3)，这就是FRF的结果：

图3  频率响应

 

参考

1. 简仪PCI-69527产品页：https://www.jytek.com/products?product_id=300