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振动测试台控制的基本原理

时间:2012-3-19 9:10:51
 
   (1)振动测试台的工作原理及框图
   载流导体载磁场中受电磁力的作用而运动,根据电磁学的基本原理,一段载流元dI放在磁场中(见图1-1)所受的电磁力可用下式表示Df=BIdℓsin(dℓ^B)式中B一载流导体所处磁场的磁通(Gs)I一载流导体的电流有效值(A)dI^B一电流元与V的夹角载振动测试台的设计中dℓ^B=90°则sin(dℓ^B)=sin90°=1∴df=BIdℓ整个驱动动圈的线圈式由无数小电流元组成的因此动圈所受的力F为               

F= 0BIdℓ=IBℓ………(1-1)

…………动圈的有效长度

   显然,在上式中,当振动测试台与定型时Bℓ为定值则FαI因此,当动圈上通过的电流I以正弦规律变化,即产生所谓振动。

  由(1-1)式可知

  振动测试台的激振力大小取决于IB三个参数的打小,气隙磁通B的大小式不能无限制地增加的,当采取恒磁场时,B一般为6000Gs7000Gs,当采用单磁场励磁时,B一般在13000Gs左右,采用双磁场式B一般在16000Gs-18000Gs是动圈线的有限长度,它受振动测试台体体积大小限制。如果要增加激振力,则要增加动圈驱动电流I的大小,而I是由功率放大器提供的,也就要增大功率放大器输出的大小。

  为了表明由功率化为激振力的能力,人们常用数来表达,它定义为每产生一公斤的激振力所需功率放大器的瓦数,称为该振动测试台的力常数。

  在振动测试台的应用中常用下列量纲

I…………安培(A

   …………厘米(cm

   B…………高斯(Gs

   F…………公斤力(kgf

   则(1-1)改写成

F= x10-7IB ℓ……………………12

  (2)电动台的框图及各部件作用

  电动台的框图如图1-2所示

各部分的主要作用是:

  信号发生器:提供振动台所需的控制电流。

  功率放大器:把信号发生器提供的电流和电压进行放 大,供给振动台足够的电流和电压。

 励磁电源:为振动台提供强大的磁场所需的直流电源。

 振动台体:是振动台的振动源,在这里产生振动。

 测量与控制系统:用以测量振动量值的大小,并对振动台进行各种控制(如定加速度扫频、定位移扫频等)。

 

 
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