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廣東皓天檢測儀器有限公司作者
工作原理
傳感器工作原理
以壓電式傳感器為例，其核心部件是壓電材料，當受到外界振動產生的壓力作用時，壓電材料會發生壓電效應，即表面產生與所受壓力成正比的電荷，從而將機械振動轉換為電信號輸出。MEMS 傳感器則通過微加工工藝在硅片上制造出敏感結構，如質量塊、彈簧等，當外界振動時，質量塊產生位移，通過檢測位移變化量來測量振動參數，如加速度、速度、位移等。這些傳感器將采集到的振動信號經過放大、濾波等預處理后，傳輸給控制器。
控制器工作原理
控制器接收傳感器傳來的振動信號，與預設的振動參數進行對比分析。基于自主研發的控制算法，計算出需要調整的控制量，如調整電磁激振器的電流大小、頻率及相位等，進而精確控制振動臺體在 X、Y、Z 三個軸向上的振動輸出。例如，在正弦振動測試中，控制器依據預設的頻率、振幅等參數，生成對應的電流控制信號，驅動電磁激振器產生正弦波振動，帶動振動臺體按要求振動；在隨機振動測試中，控制器根據隨機振動譜生成隨機電流信號，實現對振動臺隨機振動輸出的精確控制。
總結
國產三軸振動臺從傳感器到控制器的自主化進程，是我國制造業與科研實力提升的有力見證。自主研發的高精度傳感器與智能控制器，賦予國產三軸振動臺性能與可靠性，在滿足國內各行業對振動測試需求的同時，降低了設備采購與使用成本，增強了產業供應鏈的自主性與安全性。在航空航天領域，助力飛行器關鍵部件研發與可靠性驗證，提升我國航空航天裝備的性能與安全性；在汽車行業，為整車及零部件的研發、質量檢測提供精準測試手段，推動汽車產業技術升級。
高精度傳感器，精準捕捉振動信號
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寬頻響應與高靈敏度：國產傳感器采用新型壓電材料與微機電系統（MEMS）技術，拓寬頻率響應范圍，可覆蓋從低頻的數赫茲到高頻的數千赫茲，能敏銳捕捉各類振動信號，即便微小振動變化也能精確感知。例如在航空發動機葉片振動測試中，可精準探測葉片在不同轉速下的細微振動，為發動機性能優化提供關鍵數據。
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高穩定性與可靠性：通過優化傳感器結構設計與制造工藝，有效降低溫度漂移、零點漂移等問題，確保在復雜環境下長期穩定工作。在汽車零部件振動測試中，即使在高溫、高濕等惡劣條件下，也能持續輸出穩定、準確的振動數據，保障測試結果可靠性。
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集成化與小型化：將多種功能模塊高度集成，減小傳感器體積與重量，便于在空間受限的測試場景中安裝與使用。同時，集成化設計減少了外部連線，降低信號干擾風險，提高系統整體穩定性。在電子設備內部的微小零部件振動測試中，小型化傳感器可直接安裝在零部件表面，精準測量其振動特性。
概述
三軸振動臺通過在 X、Y、Z 三個軸向同時施加振動激勵，精準模擬產品在實際工況中面臨的振動狀況。其核心部件傳感器負責感知振動信號，將機械振動轉化為電信號輸出；控制器則依據預設程序與傳感器反饋，對振動臺的振動頻率、振幅、加速度等參數進行精確調控。實現這兩大核心部件的自主化，是提升國產三軸振動臺性能、降低成本、保障產業供應鏈安全的關鍵所在。國內企業與科研機構歷經多年攻堅，在材料研發、制造工藝、控制算法等方面取得創新性成果，逐步打破壟斷。
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