A Ujian kekerapan sapu(juga dikenali sebagai aAnalisis tindak balas kekerapan (FRA)menguji atau hanya aSapu kekerapanUjian) adalah ujian elektrik atau mekanikal di mana isyarat input sinusoidal digunakan pada sistem, dan kekerapannya secara beransur -ansur diubah ("disapu") ke atas julat yang ditentukan semasa mengukur tindak balas sistem. Matlamat utama adalah untuk mencirikanBagaimana sistem berkelakuan merentas frekuensi yang berbeza.
Inilah pecahan aspek utama:
Prosesnya:
Penjanaan isyarat:Penjana isyarat menghasilkan gelombang sinus tulen.
Menyapu:Kekerapan gelombang sinus ini meningkat secara automatik (atau menurun) secara berterusan antara yang telah ditetapkanMula frekuensidanHentikan kekerapan.
Input:Isyarat frekuensi yang disapu ini digunakan untuk input sistem di bawah ujian (SUT). Ini boleh menjadi input elektrik (voltan, arus), input mekanikal (daya, getaran), atau input akustik (tekanan bunyi).
Pengukuran Output:Tanggapan SUT diukur pada outputnya menggunakan sensor dan peralatan pengukuran yang sesuai (oscilloscopes, penganalisis spektrum, penganalisis rangkaian, pecutan, mikrofon, dll.). Pengukuran utama sering termasuk:
Magnitud (keuntungan/kerugian):Nisbah amplitud output ke amplitud input (sering dalam dB).
Peralihan fasa:Perbezaan sudut fasa antara isyarat output dan input.
Hasil merancang:Magnitud dan fasa yang diukur diplot terhadap kekerapan input, mewujudkan aLengkung tindak balas frekuensi(Plot Bode adalah perkara biasa - menunjukkan magnitud dalam db vs kekerapan log dan fasa vs kekerapan log).
Parameter utama:
Kekerapan Mula (F_Start):Kekerapan permulaan sapuan.
Kekerapan berhenti (f_stop):Kekerapan akhir sapuan.
Kadar sapu:Berapa cepat perubahan kekerapan (contohnya, Hz sesaat, oktaf seminit). Boleh menjadi linear atau logaritma.
Jenis Sapu:
Sapuan linear:Perubahan kekerapan dengan bilangan malar hertz per unit masa.
Sapuan logaritma:Perubahan kekerapan dengan pemalarnisbah(contohnya, oktaf, dekad) per unit masa. Ini sering disukai kerana ia memberikan berat yang sama kepada setiap dekad kekerapan pada plot log.
Amplitud Isyarat:Tahap isyarat input. Mesti dipilih dengan teliti untuk mengelakkan terlalu banyak sistem atau hilang dalam bunyi bising.
Apa yang diturunkan (tujuan):
Kekerapan resonan:Mengenal pasti frekuensi di mana sistem mempamerkan puncak (keuntungan tinggi) dalam tindak balasnya. Ini penting untuk analisis kestabilan dan mengelakkan ayunan yang merosakkan.
Frekuensi anti-resonan (nulls):Mengenal pasti frekuensi di mana tindak balas mempamerkan dips (keuntungan rendah).
Jalur lebar:Menentukan julat frekuensi di mana sistem beroperasi dengan berkesan (contohnya, jalur lebar -3dB).
Keuntungan/pelemahan:Mengukur berapa banyak sistem menguatkan atau melengkapkan isyarat pada frekuensi yang berbeza.
Peralihan fasa:Mencirikan kelewatan masa yang diperkenalkan oleh sistem pada frekuensi yang berbeza.
Impedans/kemasukan:Dalam sistem elektrik, ia boleh mencirikan impedans (z) atau kemasukan (y) vs kekerapan.
Kesihatan/Diagnostik Sistem:Mengesan perubahan atau kesalahan dengan membandingkan tindak balas menyapu kepada garis dasar yang baik (contohnya, mengesan pergerakan penggulungan atau isu teras dalam transformer, retak atau melonggarkan struktur mekanikal).
Pengesahan Model:Mengesahkan ketepatan model matematik sistem.
Aplikasi:
Kejuruteraan Elektrik:
Ujian penapis (lulus rendah, lulus tinggi, band-pass, takik).
Mencirikan penguat, pengayun, dan sistem kawalan.
Diagnostik Transformer Kuasa (Analisis Tindak Balas Frekuensi - FRA).
Ujian kabel (impedans, kesalahan).
Pencirian antena.
Ujian peralatan audio (penceramah, mikrofon, penguat).
Analisis Kejuruteraan Mekanikal/Getaran:
Menentukan frekuensi semula jadi, bentuk mod, dan nisbah redaman struktur (jambatan, bangunan, pesawat, jentera).
Menguji isolator getaran dan penyerap.
Mencirikan sistem penggantungan.
Akustik:
Mengukur tindak balas frekuensi penceramah, fon kepala, mikrofon, dan bilik.
Elektronik:
Mengesahkan kestabilan bekalan kuasa (margin keuntungan/fasa gelung).
Menguji sensor dan transduser.
Geofizik:Ujian seismik.
Pada dasarnya:Ujian kekerapan sapu menyediakan "cap jari" yang komprehensif tentang bagaimana sistem berinteraksi dengan isyarat kekerapan yang berbeza -beza. Ia adalah alat asas untukReka bentuk, analisis, penyelesaian masalah, dan pengesahandi seluruh disiplin kejuruteraan. Dengan menyapu frekuensi, ia dengan cekap menangkap tingkah laku dinamik bahawa ujian frekuensi tunggal tidak dapat didedahkan.