推导位移测量采用低频和加速度测量采用高频

怎么用公式推导位移测量采用低频和加速度测量采用高频这个原理,机械故障诊断方面

小魔女参考了bing和GPT部分内容调写:
位移测量采用低频和加速度测量采用高频,这是因为位移测量需要更长的时间来获取更准确的数据,而加速度测量则需要更短的时间来获取更准确的数据。因此,位移测量采用低频,加速度测量采用高频。

在机械故障诊断方面,位移测量采用低频和加速度测量采用高频可以帮助我们更准确地诊断机械故障。位移测量采用低频可以获得更准确的数据,可以更好地发现机械故障的症状,从而更准确地诊断机械故障。而加速度测量采用高频可以获得更多的数据,可以更好地检测机械故障的发展趋势,从而更准确地诊断机械故障。
回答不易,记得采纳呀。

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
在机械故障诊断中,常常使用振动信号来监测机器的状态,其中位移测量和加速度测量是常见的两种方式。一般来说,位移测量采用低频,而加速度测量采用高频。
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这个原理可以通过频率响应函数(Frequency Response Function, FRF)来解释。FRF是系统输出与输入之间的传递函数,可以描述系统对不同频率的输入信号做出的响应。在机械系统中,FRF通常是非线性的,但可以在特定频率范围内用线性函数来近似表示。
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假设机器运动时的位移x和加速度a可以通过以下关系描述:

a = -ω^2 x

其中,ω是机器的旋转频率。可以将上述关系表示为FRF的形式:

X(ω)/A(ω) = -1/ω^2
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其中,X(ω)和A(ω)分别是机器输出和输入信号的傅里叶变换,可以表示为:

X(ω) = ∫ x(t) exp(-iωt) dt

A(ω) = ∫ a(t) exp(-iωt) dt

在上述公式中,ω表示信号的频率。从公式中可以看出,FRF是一个倒数函数,也就是说,在低频时,X(ω)/A(ω)的值比较大,而在高频时,X(ω)/A(ω)的值比较小。因此,位移测量通常采用低频,而加速度测量通常采用高频。
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总之,位移测量和加速度测量的选择取决于所监测的机器的特性和故障类型。对于低频振动的机器,位移测量可能比较合适;而对于高频振动的机器,则更适合使用加速度测量。