振动源简介

TMC专门用于为精密测量实验室和工业提供振动隔离系统和精密工作表面，超过三十多年。精确的“顶部”及其支持隔离器需要旨在解决控制环境噪声以获得最佳性能的关键问题。

振动源（噪音）

有效载荷可能受到三个主要振动（噪声）源的干扰：声学噪声，地面振动和“直接力”扰动。世界上所有环境都存在地震或地面振动。

这种噪音有几个来源，如海浪洗涤沿海岸边，不停地研磨构造板块，风吹的建筑物和树木，以及HVAC系统，机械，街道交通等人为来源，以及人们走路。通过TMC制造的振动隔离系统使得这种振动源的效果最小化。

尽管声噪声来自许多相同的源，但它通过空气压力波传输到有效载荷。波浪直接在有效载荷上产生力量。当它们用作气动隔离器隔膜上的差压时，即使通过括约肌波动，也可以干扰有效载荷。

另一个“声学”噪声的源是由近端HVAC通风口产生的气流。TMC生产用于OEM应用的声学外壳，可以通过提供能量吸收，沉重和几乎气密，在整个有效载荷上保护有效载荷来保护有效载荷。

虽然噪声是可测量的，但它对有效载荷的影响取决于许多不容易估计的因素(如有效载荷的声学(横截面))。通常，噪声是50 Hz以上振动的主要噪声源。对这类噪声源的分析不在本文讨论的范围之内

直接施加在有效载荷上的力是第三个振动源。这种力可以是直接机械耦合，包括通过软管或激光水冷却管线传送到有效载荷的振动。

这些力还可以源自有效载荷本身，例如在半导体检查设备的情况下，使用移动级定位硅晶片的情况。2020欧洲杯下注官网用于加速阶段的力也被用作有效载荷的“静态”部分的反作用力。

移动阶段还将有效载荷的总体质量（COM）转变。减少这种振动源可以被动地进行，使用TMC的MAXDAMP进行^®系列隔离器或主动使用反馈或前馈技术。有效载荷产生的噪声源是众所周知的，不需要任何测量来进行表征。

良好的有效载荷设计有助于降低输送到有效载荷的振动的效果。TMC提供广泛的面包板，蜂窝光学桌和平台叠层，可提供标准和定制尺寸和形状。通过高谐振频率和出色的阻尼特性降低了环境噪声的效果。

测量噪音

需要测量地震（地板）噪声，因为它通常预先知道。有两种类型的地震噪声源：连贯或周期性的噪声，以及不连贯或随机噪声。使用幅度频谱测量第一类型，而幅度谱密度用于测量第二。

为了确定载荷上的预期振动水平，需要将两者与支撑它的隔振系统的振动传递函数相结合。

定期噪音

周期性噪声通常来自旋转机械，常见的例子是暖通空调系统中使用的大风扇。这些风扇以稳定的速度旋转，并产生不间断的单频振动(有时也有几个谐波频率)。

空压机是另一个常见的周期性噪声源。与建筑风机不同，空压机根据需要进行循环。压缩机被认为是周期性的和相干的噪声源，尽管它们是非平稳的，因此测量可以根据源是否有源而变化。周期性噪声源的测量需要考虑振幅谱测量，无论它们是否平稳。

通过从用于噪声测量的传感器收集的数据的傅里叶变换来进行幅度频谱测量。加速度计是最常见的传感器，并产生频谱，加速装置是频率的函数。

加速度计广泛使用，因为它们具有“平坦”频率响应。随机地面噪音通常在加速度中相当“平坦”（如随机噪声的部分所示）。幅度谱可以被指示为频率或位置幅度作为频率的函数。

许多频谱分析仪使用快速傅里叶变换(FFT)。FFT分析仪确定输入数据中存在的所有频率的振幅并绘制它们。这包括周期性噪声源的频率和振幅。振幅谱测量的振幅与数据记录的长度无关。

随机噪声

幅度频率密度用于测量不连贯或随机噪声。在分析仪显示之前，幅度频谱乘以数据记录长度的平方根。结果是测量随机噪声的曲线，其中单位为单位/√赫兹，其中[单位]可以是速度、加速度或位置。

这种测量带宽的标准化确保了测量的噪声水平独立于数据记录的长度。**例如，如果不进行这种校正，当数据记录长度增加100倍时，随机噪声水平似乎已经减少了10倍。

如果使用频谱密度时数据记录长度增加，则定期噪声源似乎在幅度中增长。随机地面噪音水平可以大大变化，但“平均”网站可以具有0.5μg/√赫兹一个到几百hz之间的噪音。

随机噪声也可以是移动的。例如，暴风雨天气会增加随机地震噪声水平。图1显示建筑物内常见的噪音水平

图1

测量有效值

由于多个位置有周期性和随机噪声源的混合，用一个数字来表征噪声水平是很有帮助的。这可以通过参考特定频率范围内的均方根(RMS)噪声电平来实现。

这可以通过将功率谱密度（PSD）集成在所需的频率范围内来容易地进行，其中PSD是幅度谱密度的平方。这导致两个频率之间的RMS运动的等式₁和f₂如下所述：

［1］

该表达式通过考虑随机和周期性的噪声源来精确计算测量的RMS值。几个频谱分析仪可以作为内置功能执行此集成。使用幅度频谱测量来自任何单个周期源的RMS值的影响，并将峰值划分为√2．

可以通过在正交中添加它们来汇总许多峰的贡献。有时，可以在“1/3八度曲线图”中指示RMS值，其中在1/3八度频率箱中计算的RMS值的直方图被显示为频率的函数。八度度是频率2的倍数。

描述光电隔离器

可以通过确定地面噪声来估计有效载荷噪声水平，然后通过隔离系统的传送功能乘以光谱。传递函数是无量纲乘法器，其被指定为频率的函数，并且通常被称为隔离器的传输性。

传递函数通常绘制为工作台运动与地面运动的比值作为频率的函数。透射率通常用分贝(dB)表示。

[2]

在实践中，作用于有效载荷的其他噪声源(如声噪)可能会破坏隔离系统传递函数的测量。这是许多测量传递函数具有噪声的主要原因。为了提高透射率测量的质量，可以使用“振动台”。尽管这样做是有风险的，因为它可能会歪曲系统在低振动水平下的性能。

*参见西里尔·m·哈里斯，埃德，《冲击与振动手册》，第三版(麦格劳-希尔公司，1987)

**其他常规频率通常适用，例如超出本文范围的“数据窗口”的校正。参见“信号分析的基本原理”，应用笔记编号243. Hewlett Packard Corporation。

***以Colin Gordon Associates的许可转载。VCA-VCE是指振动敏感工具和仪器的接受标准。显示的级别是在1/3八度频段中心频率中测量的RMS值。

此信息已采购，从TMC提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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