如何测量固体物体的振动?


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我想测量固体物体(音叉,骨传导耳机,唱歌时的胸部)的振动,并将它们与空气的振动隔离开来。因此,我正在寻找一种只有在振动物体接触时才能接收振动的仪表(因此只读取频率的仪表可能对我不起作用)

我曾尝试使用智能手机的加速度计,但它没有选择任何东西。我还要使用手机的声音计,以便在接触到这样的物体时是否会发出更多的声音,但读数是相同的。


与您想要测量的相比,智能手机传感器的灵敏度是多少?如果它的工作范围是什么,它将不会读取或记录任何外部...
太阳能迈克

我想普通手机的频率和dB范围就足够了。但也许还需要别的东西。
OMGsh

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不要猜,找出肯定的...
太阳能迈克

iPhone 4系列:±2g,精度0.018g
OMGsh

一个好的开始,那么现在需要检测的范围是多少?
太阳能迈克

Answers:


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加速度计是正确的选择,但智能手机加速度计可以在用户空间访问之前将其读数在软件中平滑。它不会发现如此精细的振动。您需要一个微控制器(频率高达~1khz)或DSP(更高),最好是在开发板上,以执行采样。(请注意,您的采样率应至少比您测量的频率高几倍)。

另一种选择是应变计。这也应该由微控制器/ DSP或示波器读取(可能需要一些基本电路来提供电源),尽管它在人体胸部等软表面上表现不佳。


非常感谢!那么我可以使用带有简单加速度计的Arduino吗?大约400Hz的频率所需的加速度计灵敏度是多少?(一个简单的传感器范围为+ -3g到+ -16g)
OMGsh

@OMGsh它取决于振动的幅度。在400Hz,1mm峰值到峰值的幅度将具有约320g的最大加速度。它线性缩放,因此0.01mm位移约为3.2g。当然,如果您没有任何特殊工具来测量这么小的振幅就像测量加速度一样难!
alephzero

你是怎么得到320克的?是不是在1/800秒内从-800mm / s加速到+ 800mm / s,所以~120g?至于幅度,我猜它取决于物体和体积。然而,理论上可以估计一下吉他的谐振器吗?
OMGsh

由于您测量的是频率,而不是精确的波形,因此您不需要某些巨大加速度范围的传感器 - 它们只会在超出其范围的加速度下饱和,产生+ max / -max信号,产生方波而不是正弦波,但是频率会匹配。Arduino的时钟频率约为16MHz,程序是低电平而没有OS开销,这意味着它应该能够处理甚至10-100kHz的测量。
SF。

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您可能希望查看专为原声乐器设计的接触式拾音器。

尝试搜索接触式传感器的接触式麦克风。这些倾向于基于压电装置和通过直接接触感觉振动而不是通常使用某种隔膜的声学麦克风。

编辑

仪器拾音器区域可作为带有模拟音频输出的完整包装,通常通过1/4“插孔。大多数PC都有音频输入,但您应检查拾音器的阻抗是否与PC输入的阻抗相匹配。您可以虽然它可能不是必需的,但也可以获得各种平衡装置

正如评论中所提到的,乐器拾音器是针对可听频率范围而设计的,200Hz即使在低端也是如此,但各个器件规格应该告诉你它们的响应范围。

您也可以单独获取传感器,但至少需要安装输出连接器,可能还需要安装前置放大器或无源滤波器。


捕获大约200Hz频率所需的规格是什么?我可以在PC上获得读数吗?
OMGsh

Chris提到的传感器将拾取任何音频,然后您需要将传感器插入计算机上的声卡,并使用任何录音(或声音分析)软件在计算机屏幕上显示信号。有很多网站可以告诉你如何做到这一点。让Google成为您的向导!
威廉·赫德
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