전달함수 그래프

전달 기능은 VibrationVIEW 랜덤 및 충격 시험 모듈의 분석기 그래프 옵션입니다.

전달함수는 입력 신호가 동질적인 출력을 생성하는 선형 시불변 시스템을 나타냅니다. 이는 시스템이 주어진 입력에서 생성해야 하는 출력을 정의합니다.

전달함수 그래프 일반적으로 시스템은 선형이 아니거나 시간에 따라 변화하거나 측정 잡음을 포함하기 때문에 전달함수는 추정치입니다. 이 추정치는 시험 가진기가 구동 신호를 시험 항목에 완벽하게 전송하고 시험 항목이 예상대로 응답하는 이상적인 시나리오를 설명합니다. 전달함수 추정치에서 크게 벗어나면 시스템 안정성에 문제가 있거나 신호 교란이 있음을 나타낼 수 있습니다.

전달함수 그래프는 정의된 주파수 범위에서 두 신호에 대한 교차 스펙트럼 값의 비율을 표시합니다. 또한 신호 간의 위상 관계도 보여줍니다. VibrationVIEW 소프트웨어에서 사용자는 두 개의 입력 채널 또는 한 개의 채널과 구동(출력) 신호를 비교할 수 있습니다.

VibrationVIEW는 일련의 파형(랜덤) 또는 펄스(Shock)에 대한 평균 교차 스펙트럼을 사용하여 전달함수 플롯을 계산합니다. 비율 값이 1이면 신호의 가속도가 동일함을 나타냅니다. 1 이외의 값은 해당 주파수에서의 가속도 차이를 나타냅니다.

전달함수 플롯은 진동 시험에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 설정하는 동안 엔지니어는 가진기 헤드의 진동이 기준 값을 충족하는지 확인하고 시험/시스템 이상 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

강의 설명 이미지 예를 들어 가진기 헤드에 두 개의 가속도계가 있다고 가정해 보겠습니다. 하나는 중앙에, 다른 하나는 가장자리에 있습니다. 시험 엔지니어는 가속도계의 응답 신호를 비교하고 가진기 헤드가 기울거나 회전하거나 구부러지지 않고 일관되게 위아래로 움직이는지 확인할 수 있습니다.

시험을 실행한 후 그래프를 사용하여 공진을 식별하고 신호 간의 가속도 및 위상 관계를 확인할 수 있습니다. 반응이 예상한 것에서 벗어나면 엔지니어는 소음과 같은 교란을 찾을 수 있습니다.

단계 값

전달함수 그래프는 신호 간의 위상 차이도 나타냅니다. 위상 값이 0인 경우^o, 가속도계는 같은 위상으로 움직이고 있습니다. 값 180^o 는 180도 이동 중임을 나타냅니다.^o 위상이 다릅니다. 다른 값은 다른 비트 단계에 있음을 나타냅니다.

전달 기능과 투과율

투과율 그래프는 두 신호 간의 교차 스펙트럼 관계도 표시합니다. 그러나 위상 관계는 전달함수 옵션에 따라 다릅니다. 또한 전달함수는 더 부드러운 데이터를 생성하는 더 복잡한 알고리즘을 사용합니다. 전달함수 추정에 대한 자세한 내용은 전달함수 수학 강의를 참조하세요.

전달함수 그래프와 투과율 그래프를 비교하려면 다음을 고려하십시오.

엔지니어가 가진기 헤드와 시험 중인 장치(DUT)의 가속도를 비교하기 위해 시험을 실행합니다. 전달함수 그래프는 스펙트럼 전체에서 비율 값이 1입니다. 투과율 그래프의 값도 1입니다.

비율 값이 주어지면 엔지니어는 가진기 헤드와 DUT가 동일한 가속도에서 진동하고 있다고 결론을 내릴 수 있습니다.

그러나 엔지니어는 전달함수 위상 플롯을 통해 가진기 헤드와 DUT가 동시에 같은 방향으로 움직이는지 확인할 수 있습니다. 전달함수는 가속도 비율 값 1과 위상 값 180을 가질 수 있습니다.^o이는 동일한 가속도에서 반대 방향의 움직임을 나타냅니다.

예

그림 2.1에서 두 채널의 위상비는 0이다.^o 처음 80Hz 동안 두 가속도계가 동일한 방향으로 이동하고 있음을 나타냅니다. 알루미늄 빔이 주요 공진에 접근하면 위상 비율이 급격하게 변합니다. 피크 공진에서 위상비는 90입니다.^o. 시험의 나머지 부분에서 위상 비율은 180 사이에서 진동합니다.^o 및 -180^o. 이 값은 알루미늄 빔과 가진기 헤드가 짧은 기간 동안만 같은 방향으로 진동했음을 나타냅니다.

그림 2.1. 빔 진동(Ch.2) 및 가진기 헤드 진동(Ch. 1)에 대한 전달함수(아래)와 비교한 전달율(위). 대부분의 주파수 스펙트럼에서 알루미늄 빔은 위상이 다르게 진동합니다(180°).^o 또는 –180^o) 가진기 헤드를 사용합니다.

그래프 비교

다음 시험 결과는 진동 가진기 시험에서 나온 것입니다. 채널 1은 제어 가속도이고 채널 2는 캔틸레버 빔의 응답입니다. 결과 전달함수 및 전달성 그래프는 두 가속도계의 가속도 비율을 표시합니다(그림 2.2 및 2.3).

그림 2.2. 제어 가속도(Ch1)와 캔틸레버 빔 응답(Ch2)의 전달율 플롯.

그림 2.3. 제어 가속도(Ch1)와 캔틸레버 빔의 응답(Ch2)의 전달함수 플롯 및 위상.

이 전달함수(진폭) 그래프는 두 가속도계의 가속도 비율을 비교하기 때문에 투과율 플롯과 본질적으로 동일합니다. 그러나 전달함수 단계는 위상 관계에 관한 더 많은 정보를 제공합니다.

전달함수 그래프는 전송성 측면에서 두 가지 장점이 있습니다. 첫째, 전달함수 위상의 플롯은 신호 간의 위상 관계에 대한 정보를 제공합니다. 둘째, 전달함수 가속도 비율은 잡음 요인을 효과적으로 제거하므로 전달률 그래프보다 더 정확합니다.

전달함수의 주요 단점은 필요한 계산 시간입니다. 이는 투과율 그래프의 계산보다 더 복잡합니다.