加速度传感器采集的加速度值有没有必要转换为位移量

1、* 加速度传感器采集的加速度值有没有必要转换为位移量 加速度信号转换为位移量可以通过两种方法： 时域积分和频域积分。 在时域中积 分，方法简单， 但由于测试上原因， 所测得的加速度信号均值不为零， 经二次积 分后，位移振幅值将产生严重偏移趋势项， 极大影响测量的准确程度。 理论上加 速度在时域上进行两次积分可以得到位移， 但实际的结果却不一定如想象中的那 么理想。我曾经将测得的加速度经过两次积分后想获得速度， 但积分的结果却与 现实有很大的偏差 （如图 1） 。经分析并请教高手后个人认为用加速度在时域上进 行积分获得位移存在以下问题：1、测试获得的加速度中存在很多成分，在进行积分前必须对信号进

2、行处理，否 则积分的结果肯定会出现问题；2、无论是硬件积分还是软件积分均存在低频放大高频截止的特性。在用加速度 进行二次积分得到位移的过程中因存在误差放大， 积分结果误差较大。 建议不进 行二次积分。3、如果真的可以用加速度进行积分可以获得速度和加速度的话，那厂家也就不 需要再花昂贵的代价去生产速度及位移传感器。从现场采集的信号，比如加速度信号，实质上是连续信号，是不定积分的范畴。 而目前很多积分算法， 都是定积分的算法， 当然积分出来的结果不理想了！ 积分 中，特别对于信号中的低频， 是很难积分的， 因为积分一下，就要出现一个转频， 还是在分母上， 频率很低时， 其倒数接近无穷大。 如何很好

3、处理低频， 是积分的 关键。有人会想到滤波， 那就要涉及滤波器的设计了， 选择什么样的滤波器， 把 那些频率滤掉， 是一个很关键的问题， 只要有滤波， 就预示着原信号的能量被滤 掉一部分，直接影响到积分后的振动幅值的大小， 如果再滤波滤的不太合理的话， 那误差就更大，失去了积分的意义了！积分低频问题有两种， 一种是所谓的零位， 这一般是由仪器或传感器产生的， 真 实振动不会有直流成分， 所以积分前可以将直流成分去掉 （去均值） ，还有一种 我称为趋势项， 这个也不是振动信号， 主要是由传感器或仪器的温漂或零漂引起 的，用一般方法很难去掉，当然也不是完全没办法，可用EM场解求得趋势项然 后去掉，

4、 这个又比较麻烦， 所以最快捷有效的方法还是高通滤波， 设计尽可能好 的滤波器， 截止频率尽可能低以减少能量损失， 衰减尽可能陡， 一般能满足工程 要求，当然如果考虑相位的话， 就要选择零相位或线性相位滤波了。 至于频域积 分，主要是丢失了相位信息， 其实对于旋转机械信号来说， 两者差别并不是很大， 都可以接受，相位除外。第二，频域积分。频域积分据说相对稳定一些， 不过存在相位误差的问题。 但是 本人没有试验成功， 也没有找到理论根据， 如果有知情者， 请留言提供信息， 谢 谢。某加速度传感器采集到得数据及经过 1 次积分和 2 次积分后得到的波形图* 位移传感器、速度传感器和加速度传感器的区

5、别 *1，按频率范围分， 可以分为低频振动： f<10Hz 中频振动： f=101000Hz 高 频振动： f>1000Hz2，振动位移具体地反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速 度反映了冲击力的大小。也可以认为，在低频范围内，振动强度与位移成正比； 在中频范围内， 振动强度与速度成正比； 在高频范围内， 振动强度与加速度成正 比。正是由于上述原因， 在工厂的实际应用中， 在通常情况下， 大机组转子的振 动用振动位移的峰峰值卩m表示，用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器 来测量转子轴颈的振动； 大机组轴承箱及缸体、 中小型机泵的振动用振动速度的 有效值 mm/s 表示，用装在机器壳体上的磁电式速度传感器或压电式加速度传感 器来测量；齿轮的振动用振动加速度的单峰值 g 表示，用加速度传感器来测量。 需要说明的是，三种传感器得到的时域波形的峰值位置是不同的， 因为峰值在三 种传感器中所表示的物