A تست فرکانس جاروبرقی(همچنین به عنوان a شناخته می شودتجزیه و تحلیل پاسخ فرکانس (FRA)آزمون یا به سادگیفراوانیآزمایش) یک آزمایش الکتریکی یا مکانیکی است که در آن یک سیگنال ورودی سینوسی روی یک سیستم اعمال می شود ، و فرکانس آن به تدریج متنوع است ("جارو") در یک محدوده مشخص ضمن اندازه گیری پاسخ سیستم. هدف اصلی توصیف استچگونه سیستم در فرکانس های مختلف رفتار می کند.
در اینجا تفکیک جنبه های اصلی وجود دارد:
روند:
تولید سیگنال:یک ژنراتور سیگنال موج سینوسی خالص تولید می کند.
جارو:فراوانی این موج سینوسی به طور خودکار بین یک پیش تعریف شده به طور خودکار افزایش می یابد (یا کاهش می یابد)بسامدوتفرکانس.
ورودی:این سیگنال فرکانس جارو بر روی ورودی سیستم تحت آزمایش (SUT) اعمال می شود. این می تواند یک ورودی الکتریکی (ولتاژ ، جریان) ، ورودی مکانیکی (نیرو ، لرزش) یا یک ورودی صوتی (فشار صدا) باشد.
اندازه گیری خروجی:پاسخ SUT با استفاده از سنسورهای مناسب و تجهیزات اندازه گیری در خروجی آن اندازه گیری می شود (اسیلوسکوپ ، آنالایزر طیف ، آنالایزر شبکه ، شتاب سنج ، میکروفن و غیره). اندازه گیری های کلیدی اغلب شامل موارد زیر است:
بزرگی (افزایش/از دست دادن):نسبت دامنه خروجی به دامنه ورودی (اغلب در DB).
تغییر فاز:تفاوت در زاویه فاز بین سیگنال های خروجی و ورودی.
نتایج ترسیم:اندازه و فاز اندازه گیری شده در برابر فرکانس ورودی ترسیم شده و ایجاد می کندمنحنی پاسخ فراوانی(طرح bode رایج است - نشان دادن بزرگی در فرکانس log در مقابل ورود به سیستم و فاز در مقابل فرکانس ورود به سیستم).
پارامترهای کلیدی:
فرکانس شروع (f_start):فرکانس اولیه جارو.
فرکانس توقف (f_stop):فرکانس پایان جارو.
نرخ جارو:فرکانس چقدر سریع تغییر می کند (به عنوان مثال ، هرتز در ثانیه ، اکتاو در دقیقه). می تواند خطی یا لگاریتمی باشد.
نوع جارو:
جارو خطی:فرکانس توسط تعداد ثابت هرتز در هر واحد تغییر می کند.
جارو لگاریتمی:فرکانس توسط یک ثابت تغییر می کندنسبت(به عنوان مثال ، اکتاو ، دهه) در هر واحد زمان. این اغلب ترجیح داده می شود زیرا به هر دهه فرکانس در یک نقشه ورود به سیستم ، وزن برابر می دهد.
دامنه سیگنال:سطح سیگنال ورودی. برای جلوگیری از اضافه بار سیستم یا گم شدن سر و صدا باید با دقت انتخاب شود.
آنچه نشان می دهد (هدف):
فرکانس های رزونانس:فرکانس هایی را که در آن سیستم قله های (افزایش زیاد) در پاسخ خود را نشان می دهد ، مشخص می کند. این برای تجزیه و تحلیل پایداری و جلوگیری از نوسانات مخرب بسیار مهم است.
فرکانس های ضد رزونانس (تهی):فرکانس هایی را که در آن پاسخ نشان می دهد (سود کم) را مشخص می کند.
پهنای باند:طیف وسیعی از فرکانس هایی را که سیستم به طور مؤثر در آن کار می کند تعیین می کند (به عنوان مثال ، پهنای باند -3db).
سود/میرایی:اندازه گیری این سیستم سیگنال ها را در فرکانس های مختلف تقویت یا ضعیف می کند.
تغییر فاز:تأخیر زمانی معرفی شده توسط سیستم در فرکانس های مختلف را مشخص می کند.
امپدانس/پذیرش:در سیستم های الکتریکی می تواند امپدانس (Z) یا پذیرش (Y) در مقابل فرکانس را توصیف کند.
سلامت/تشخیص سیستم:با مقایسه پاسخ رفت و برگشت به یک پایه خوب شناخته شده (به عنوان مثال ، تشخیص حرکت سیم پیچ یا مسائل اصلی در ترانسفورماتورها ، ترک ها یا شل شدن در ساختارهای مکانیکی ، تغییرات یا گسلها را تشخیص می دهد.
اعتبار سنجی مدل:صحت مدل های ریاضی سیستم را تأیید می کند.
برنامه ها:
مهندسی برق:
فیلترهای آزمایش (کم گذر ، بالا ، باند پاس ، شکاف).
توصیف آمپلی فایرها ، نوسان سازها و سیستم های کنترل.
تشخیص ترانسفورماتور قدرت (تجزیه و تحلیل پاسخ فرکانس - FRA).
آزمایش کابل (امپدانس ، گسل ها).
خصوصیات آنتن.
آزمایش تجهیزات صوتی (بلندگوها ، میکروفن ها ، آمپلی فایرها).
مهندسی مکانیک/تجزیه و تحلیل ارتعاش:
تعیین فرکانس های طبیعی ، شکل حالت و نسبت های میرایی سازه ها (پل ها ، ساختمان ها ، هواپیما ، ماشین آلات).
آزمایش انسولین های لرزش و جاذب.
توصیف سیستم های تعلیق.
آکوستیک:
اندازه گیری پاسخ فرکانس بلندگوها ، هدفون ها ، میکروفن ها و اتاق ها.
الکترونیک:
تأیید ثبات منبع تغذیه (حاشیه افزایش حلقه/فاز).
سنسورهای آزمایش و مبدل ها.
ژئوفیزیک:آزمایش لرزه ای.
در اصل:آزمایش فرکانس جارو یک "اثر انگشت" جامع از نحوه تعامل یک سیستم با سیگنال های فرکانس مختلف ارائه می دهد. این یک ابزار اساسی برایطراحی ، تجزیه و تحلیل ، عیب یابی و اعتبار سنجیدر رشته های مهندسی متعدد. با جارو کردن فرکانس ها ، این رفتار پویا را که یک تست یک فرکانس نمی تواند آشکار کند ، به طور مؤثر ضبط می کند.