CN109932527B

CN109932527B - 固有频率可变的光纤光栅加速度传感器及其测量方法

Info

Publication number: CN109932527B
Application number: CN201910150486.XA
Authority: CN
Inventors: 魏莉; 刘壮; 余玲玲; 姜达洲
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2039-02-28
Also published as: CN109932527A

Abstract

一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，包括传感器外壳及其内部设置的传感单元，所述传感器外壳包括上下结合的上盖、基座，基座内设置的固定台经等强度梁与质量块相连接，等强度梁的中部与悬空设置的光纤进行张紧连接，光纤上设置有光纤光栅，所述质量块包括U型块、金属圆筒与调整螺栓，U型块包括中竖板及与其两端垂直连接的上、下横板，上、下横板上各开设有多个通孔，调整螺栓的一端位于下横板的下方，调整螺栓的另一端依次穿经下通孔、金属圆筒、垫圈、上通孔后与调整螺母相连接。本设计不仅能改变固有频率，使之适用于各种谐振频率下对振动信号的测量，而且能够有效降低横向振动对纵向加速度测量的干扰。

Description

固有频率可变的光纤光栅加速度传感器及其测量方法

技术领域

本发明涉及一种加速度传感器，属于机械振动测量技术领域，尤其涉及一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器及测量方法。

背景技术

机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近的往复弹性运动。振动发生的内在原因是机械或结构具有在振动时储存动能和势能，而且释放动能和势能并能使动能和势能相互转换的能力；外在原因是由于外界对系统的激励或者作用。工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小，且位移、速度和加速度之间都可互相转换，所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。振动引起的结构应力变化和系统损伤的积累往往会造成突发性的事故,通过振动加速度信号来监测机械系统的运行状态不仅可以防止灾害事故的发生，还可以对机械系统相关部件进行损伤检测和故障诊断。

在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成机械法、电测法、光学法三类。机械式测量方法是将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，机械法能测量的频率较低，精度也较差，但在现场测试时较为简单方便。电测方法是将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录，电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量)，然后再对电量进行测量，电测法灵敏度高，频率范围、动态范围和线性范围宽，便于分析和遥测，但易受电磁干扰。光学法是利用光杠杆原理、读数显微镜、光波干涉原理、激光多普勒效应和光纤等将工程振动的参量转换成光学信号，经光学系统放大后进行测量。

与一般的机械式、电子式振动传感器相比，光纤传感器除了具备传统传感器的检测性能，还可以在复杂电磁、强辐射、强腐蚀、高温、高压等特殊的环境下完成普通传感器所无法实现的测量工作，但现有的光纤传感器不能改变固有频率，只能在一种谐振频率下对振动信号进行测量，应用范围较窄。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不能改变固有频率，只适用于一种谐振频率的缺陷与问题，提供一种能改变固有频率，适用于多种谐振频率的固有频率可变的光纤光栅加速度传感器及测量方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，包括传感器外壳及其内部设置的传感单元，且在传感单元上设置有光纤；

所述传感器外壳包括上盖与基座，所述基座为单向开口的中空结构，基座的顶部开口与上盖相连接，基座的内部设置有与基座的底壁、侧壁均连接的固定台，该固定台的顶部与等强度梁的一端相连接，等强度梁的另一端与质量块相连接，等强度梁的中部与悬空设置的光纤进行张紧连接，光纤、等强度梁同轴设置，光纤内的悬空部位上设置有光纤光栅；

所述质量块包括U型块、金属圆筒与调整螺栓，所述U型块包括上横板、中竖板与下横板，中竖板的外侧面与等强度梁的另一端相连接，中竖板的顶端、底端分别与上横板、下横板的内端垂直连接，上横板、下横板的外端朝远离中竖板的方向延伸，上横板上开设有多个上通孔，下横板上开设有多个下通孔，上通孔、下通孔上下对应设置，所述调整螺栓的一端位于下横板的下方，调整螺栓的另一端依次穿经下通孔、金属圆筒、垫圈、上通孔后与调整螺母相连接，且调整螺母高于上横板设置。

所述中竖板的外侧面与中横板的内侧边相连接，中横板的中部开设有中横通孔，等强度梁的另一端开设有长梁通孔，中横通孔经梁质螺栓与长梁通孔相连接。

所述等强度梁为工字型结构，包括外梁台与长梁板，外梁台的厚度大于长梁板的厚度，所述外梁台的底面与固定台的顶部相连接，外梁台的侧面的中部与长梁板的一端垂直连接，长梁板的另一端与质量块相连接，长梁板的中部上位于外梁台、质量块之间部位的顶面、底面分别与顶垫高台、底垫高台相连接，顶垫高台、底垫高台上下对称设置，顶垫高台的顶面通过顶部光纤与外梁台的顶面张紧连接，底垫高台的底面通过底部光纤与外梁台的底面张紧连接，顶部光纤上悬空于长梁板上方的部位以及底部光纤上悬空于长梁板下方的部位上均设置有光纤光栅。

所述顶部光纤的两端分别与顶垫高台顶面的中部、外梁台顶面的中部相连接，所述底部光纤的两端分别与顶垫高台底面的中部、外梁台底面的中部相连接。

所述外梁台内开设有外梁通孔，所述固定台内开设有固定顶孔，外梁通孔通过固定螺栓与固定顶孔相连接。

所述上通孔、下通孔的数量均为三个，三个上通孔沿上横板的轴向依次排列，三个下通孔沿下横板的轴向依次排列。

所述等强度梁的制造材料为45号钢，所述金属圆筒的制造材料为铜。

所述基座的顶部上绕其顶部开口设置有多个基固定孔，所述上盖包括盖基板与盖嵌板，盖基板的中部的底面与盖嵌板的顶面相连接，盖基板上围绕盖嵌板设置有多个盖固定孔，该盖固定孔与基固定孔相互对应，且盖嵌板与顶部开口进行嵌入配合。

所述基座中与固定台相连接的侧壁上开设有上基贯穿孔、下基贯穿孔，且上基贯穿孔高于下基贯穿孔设置。

一种上述固有频率可变的光纤光栅加速度传感器的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：测量时，先将所述光纤光栅加速度传感器中的传感器外壳与被测体的表面相连接，再使被测体产生沿光纤光栅加速度传感器纵向的振动，在振动的过程中，在质量块的惯性力作用下，等强度梁和光纤光栅受力发生改变，然后建立质量块、等强度梁、光纤光栅所受作用力的相互关系以得到质量块振动加速度与光纤光栅应变的关系，再依此建立加速度与光纤光栅波长漂移量之间的关系，从而得到加速度信号；随后，再通过在U型块内移动金属圆筒的方式以调整质量块的重心，从而改变所述光纤光栅加速度传感器的固有频率，以适用于各种谐振频率下对振动信号的测量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：测量时，将本发明所公开的光纤光栅加速度传感器安装在被测体上，当被测体产生沿传感器纵向的振动时，在质量块的惯性力作用下，等强度梁和光纤光栅受力发生改变，通过建立质量块、等强度梁和光纤光栅所受作用力的相互关系得到质量块振动加速度与光纤光栅应变的关系，进而建立起加速度与光纤光栅波长漂移量之间的关系，从而得到加速度信号，此外，可通过改变金属圆筒在U型块上的位置来改变质量块的重心，从而改变传感器的固有频率，使之适用于各种谐振频率下对振动信号的测量。因此，本发明不仅能改变固有频率，使之适用于各种谐振频率下对振动信号的测量，而且能够有效降低横向振动对纵向加速度测量的干扰，此外，还具有温度补偿的效果，能够提高测量的精确度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中传感单元的立体结构示意图。

图3是图2中U型块的立体结构示意图。

图4是图3的主视图。

图5是图3的俯视图。

图6是图1中基座的立体结构示意图。

图7是图6的剖视图。

图8是图1中上盖的俯视图。

图9是图8在A——A方向的剖视图。

图10是本发明中传感单元的力学模型结构示意图。

图11是图10的俯视图。

图中：传感单元1、传感器外壳2、上盖21、盖基板211、盖嵌板212、盖固定孔 213、基座22、基固定孔221、顶部开口23、固定台24、固定顶孔241、固定螺栓242、上基贯穿孔25、下基贯穿孔26、光纤3、光纤光栅31、顶部光纤32、底部光纤33、等强度梁4、外梁台41、外梁通孔411、长梁板42、长梁通孔421、顶垫高台43、底垫高台44、梁质螺栓45、质量块5、U型块51、上横板511、中竖板512、下横板513、上通孔514、下通孔515、金属圆筒52、调整螺栓53、垫圈54、调整螺母55、中横板56、中横通孔561。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1―图11，一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，包括传感器外壳 2及其内部设置的传感单元1，且在传感单元1上设置有光纤3；

所述传感器外壳2包括上盖21与基座22，所述基座22为单向开口的中空结构，基座22的顶部开口23与上盖21相连接，基座22的内部设置有与基座22的底壁、侧壁均连接的固定台24，该固定台24的顶部与等强度梁4的一端相连接，等强度梁 4的另一端与质量块5相连接，等强度梁4的中部与悬空设置的光纤3进行张紧连接，光纤3、等强度梁4同轴设置，光纤3内的悬空部位上设置有光纤光栅31；

所述质量块5包括U型块51、金属圆筒52与调整螺栓53，所述U型块51包括上横板511、中竖板512与下横板513，中竖板512的外侧面与等强度梁4的另一端相连接，中竖板512的顶端、底端分别与上横板511、下横板513的内端垂直连接，上横板511、下横板513的外端朝远离中竖板512的方向延伸，上横板511上开设有多个上通孔514，下横板513上开设有多个下通孔515，上通孔514、下通孔515上下对应设置，所述调整螺栓53的一端位于下横板513的下方，调整螺栓53的另一端依次穿经下通孔515、金属圆筒52、垫圈54、上通孔514后与调整螺母55相连接，且调整螺母55高于上横板511设置。

所述中竖板512的外侧面与中横板56的内侧边相连接，中横板56的中部开设有中横通孔561，等强度梁4的另一端开设有长梁通孔421，中横通孔561经梁质螺栓 45与长梁通孔421相连接。

所述等强度梁4为工字型结构，包括外梁台41与长梁板42，外梁台41的厚度大于长梁板42的厚度，所述外梁台41的底面与固定台24的顶部相连接，外梁台41的侧面的中部与长梁板42的一端垂直连接，长梁板42的另一端与质量块5相连接，长梁板42的中部上位于外梁台41、质量块5之间部位的顶面、底面分别与顶垫高台43、底垫高台44相连接，顶垫高台43、底垫高台44上下对称设置，顶垫高台43的顶面通过顶部光纤32与外梁台41的顶面张紧连接，底垫高台44的底面通过底部光纤33 与外梁台41的底面张紧连接，顶部光纤32上悬空于长梁板42上方的部位以及底部光纤33上悬空于长梁板42下方的部位上均设置有光纤光栅31。

所述顶部光纤32的两端分别与顶垫高台43顶面的中部、外梁台41顶面的中部相连接，所述底部光纤33的两端分别与顶垫高台43底面的中部、外梁台41底面的中部相连接。

所述外梁台41内开设有外梁通孔411，所述固定台24内开设有固定顶孔241，外梁通孔411通过固定螺栓242与固定顶孔241相连接。

所述上通孔514、下通孔515的数量均为三个，三个上通孔514沿上横板511的轴向依次排列，三个下通孔515沿下横板513的轴向依次排列。

所述等强度梁4的制造材料为45号钢，所述金属圆筒52的制造材料为铜。

所述基座22的顶部上绕其顶部开口23设置有多个基固定孔221，所述上盖21 包括盖基板211与盖嵌板212，盖基板211的中部的底面与盖嵌板212的顶面相连接，盖基板211上围绕盖嵌板212设置有多个盖固定孔213，该盖固定孔213与基固定孔 221相互对应，且盖嵌板212与顶部开口23进行嵌入配合。

所述基座22中与固定台24相连接的侧壁上开设有上基贯穿孔25、下基贯穿孔 26，且上基贯穿孔25高于下基贯穿孔26设置。

一种上述固有频率可变的光纤光栅加速度传感器的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：测量时，先将所述光纤光栅加速度传感器中的传感器外壳2与被测体的表面相连接，再使被测体产生沿光纤光栅加速度传感器纵向的振动，在振动的过程中，在质量块5的惯性力作用下，等强度梁4和光纤光栅31受力发生改变，然后建立质量块5、等强度梁4、光纤光栅31所受作用力的相互关系以得到质量块5振动加速度与光纤光栅31应变的关系，再依此建立加速度与光纤光栅31波长漂移量之间的关系，从而得到加速度信号；随后，再通过在U型块51内移动金属圆筒52的方式以调整质量块5的重心，从而改变所述光纤光栅加速度传感器的固有频率，以适用于各种谐振频率下对振动信号的测量。

实施例1：

参见图1―图11，一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，包括传感器外壳 2及其内部设置的传感单元1，且在传感单元1上设置有光纤3；所述传感器外壳2 包括上盖21与基座22，所述基座22为单向开口的中空结构，基座22的顶部开口23 与上盖21相连接，基座22的内部设置有与基座22的底壁、侧壁均连接的固定台24，该固定台24的顶部与等强度梁4的一端相连接，等强度梁4的另一端与质量块5相连接，等强度梁4的中部与悬空设置的光纤3进行张紧连接，光纤3、等强度梁4同轴设置，光纤3内的悬空部位上设置有光纤光栅31；所述质量块5包括U型块51、金属圆筒52与调整螺栓53，所述U型块51包括上横板511、中竖板512与下横板513，中竖板512的外侧面与等强度梁4的另一端相连接，中竖板512的顶端、底端分别与上横板511、下横板513的内端垂直连接，上横板511、下横板513的外端朝远离中竖板512的方向延伸，上横板511上开设有多个上通孔514，下横板513上开设有多个下通孔515，上通孔514、下通孔515上下对应设置，所述调整螺栓53的一端位于下横板513的下方，调整螺栓53的另一端依次穿经下通孔515、金属圆筒52、垫圈 54、上通孔514后与调整螺母55相连接，且调整螺母55高于上横板511设置。优选所述等强度梁4为工字型结构，包括外梁台41与长梁板42，外梁台41的厚度大于长梁板42的厚度，所述外梁台41的底面与固定台24的顶部相连接，外梁台41的侧面的中部与长梁板42的一端垂直连接，长梁板42的另一端与质量块5相连接，长梁板 42的中部上位于外梁台41、质量块5之间部位的顶面、底面分别与顶垫高台43、底垫高台44相连接，顶垫高台43、底垫高台44上下对称设置，顶垫高台43的顶面通过顶部光纤32与外梁台41的顶面张紧连接，底垫高台44的底面通过底部光纤33与外梁台41的底面张紧连接，顶部光纤32上悬空于长梁板42上方的部位以及底部光纤33上悬空于长梁板42下方的部位上均设置有光纤光栅31。

所述“使被测体产生沿光纤光栅加速度传感器纵向的振动，在振动的过程中，在质量块5的惯性力作用下，等强度梁4和光纤光栅31受力发生改变，然后建立质量块5、等强度梁4、光纤光栅31所受作用力的相互关系以得到质量块5振动加速度与光纤光栅31应变的关系，再依此建立加速度与光纤光栅31波长漂移量之间的关系，从而得到加速度信号”的获得过程具体如下所示：

当外界产生沿等强度梁4垂直方向的加速度激励时，质量块5由于惯性使等强度梁4产生形变，从而使固定在等强度梁4上、下方的光纤光栅31拉伸或压缩，进而将振动的加速度量转化为光纤光栅31的应变量，进而实现布拉格波长调制，通过跟踪布拉格光栅波长变化即可获得振动信号的振幅和频率信息。传感单元1的力学模型结构示意图如图10、图11所示，给本光纤光栅加速度传感器施加一个竖直方向的加速度a，质量块m所受的力为:

F＝ma，

等强度梁4的绕曲线方程为：

最大挠度为：

等强度梁4的等效弹性刚度为：

光纤3的抗拉刚度为：

式中，E_f为光纤的弹性模量；A_f为光纤的横截面积；l_f为光纤两端粘贴固定的距离。

系统的刚度为A＝k₁+(t/r)²k_f，

系统的等效质量为：m_c＝m+m₁，

式中，m为质量块5的质量；m₁为等强度梁4的总重量(包括连接件)。

系统的谐振频率为：

根据上述公式可知，通过改变金属圆筒52在U型块51上的位置来改变质量块5 的重心，从而改变L、k₁、k的值，进而改变本光纤光栅加速度传感器的固有频率。

在距离等强度梁4的固定端(即外梁台41)x处的应变为：

两固定点间(外梁台41、质量块5之间)等强度梁4表面的形变量为:

光纤光栅31贴于等强度梁4表面时产生的应变为:

将等强度梁4固定在距等强度梁4表面高度为t的顶垫高台43或底垫高台44上时的应变为ε，由弯曲变形定理可知ε₁与ε有下列关系:

光纤光栅31中心波长的偏移量与轴向应变的关系为:

Δλ＝0.78ελ₀，

将两根相同的光纤光栅对称布置(即顶部光纤32、底部光纤33上的光纤光栅31)，本光纤光栅加速度传感器的灵敏度为:

被测对象振动加速度为：

如此，即可由两个光纤光栅的波长漂移量得到被测对象加速度的变化，从而得到振动信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims

1.一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，包括传感器外壳（2）及其内部设置的传感单元（1），且在传感单元（1）上设置有光纤（3），其特征在于：

所述传感器外壳（2）包括上盖（21）与基座（22），所述基座（22）为单向开口的中空结构，基座（22）的顶部开口（23）与上盖（21）相连接，基座（22）的内部设置有与基座（22）的底壁、侧壁均连接的固定台（24），该固定台（24）的顶部与等强度梁（4）的一端相连接，等强度梁（4）的另一端与质量块（5）相连接，等强度梁（4）的中部与悬空设置的光纤（3）进行张紧连接，光纤（3）、等强度梁（4）同轴设置，光纤（3）内的悬空部位上设置有光纤光栅（31）；

所述质量块（5）包括U型块（51）、金属圆筒（52）与调整螺栓（53），所述U型块（51）包括上横板（511）、中竖板（512）与下横板（513），中竖板（512）的外侧面与等强度梁（4）的另一端相连接，中竖板（512）的顶端、底端分别与上横板（511）、下横板（513）的内端垂直连接，上横板（511）、下横板（513）的外端朝远离中竖板（512）的方向延伸，上横板（511）上开设有多个上通孔（514），下横板（513）上开设有多个下通孔（515），上通孔（514）、下通孔（515）上下对应设置，所述调整螺栓（53）的一端位于下横板（513）的下方，调整螺栓（53）的另一端依次穿经下通孔（515）、金属圆筒（52）、垫圈（54）、上通孔（514）后与调整螺母（55）相连接，且调整螺母（55）高于上横板（511）设置。

2.根据权利要求1所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述中竖板（512）的外侧面与中横板（56）的内侧边相连接，中横板（56）的中部开设有中横通孔（561），等强度梁（4）的另一端开设有长梁通孔（421），中横通孔（561）经梁质螺栓（45）与长梁通孔（421）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述等强度梁（4）为工字型结构，包括外梁台（41）与长梁板（42），外梁台（41）的厚度大于长梁板（42）的厚度，所述外梁台（41）的底面与固定台（24）的顶部相连接，外梁台（41）的侧面的中部与长梁板（42）的一端垂直连接，长梁板（42）的另一端与质量块（5）相连接，长梁板（42）的中部上位于外梁台（41）、质量块（5）之间部位的顶面、底面分别与顶垫高台（43）、底垫高台（44）相连接，顶垫高台（43）、底垫高台（44）上下对称设置，顶垫高台（43）的顶面通过顶部光纤（32）与外梁台（41）的顶面张紧连接，底垫高台（44）的底面通过底部光纤（33）与外梁台（41）的底面张紧连接，顶部光纤（32）上悬空于长梁板（42）上方的部位以及底部光纤（33）上悬空于长梁板（42）下方的部位上均设置有光纤光栅（31）。

4.根据权利要求3所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述顶部光纤（32）的两端分别与顶垫高台（43）顶面的中部、外梁台（41）顶面的中部相连接，所述底部光纤（33）的两端分别与底垫高台（44）底面的中部、外梁台（41）底面的中部相连接。

5.根据权利要求3所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述外梁台（41）内开设有外梁通孔（411），所述固定台（24）内开设有固定顶孔（241），外梁通孔（411）通过固定螺栓（242）与固定顶孔（241）相连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述上通孔（514）、下通孔（515）的数量均为三个，三个上通孔（514）沿上横板（511）的轴向依次排列，三个下通孔（515）沿下横板（513）的轴向依次排列。

7.根据权利要求1或2所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述等强度梁（4）的制造材料为45号钢，所述金属圆筒（52）的制造材料为铜。

8.根据权利要求1或2所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述基座（22）的顶部上绕其顶部开口（23）设置有多个基固定孔（221），所述上盖（21）包括盖基板（211）与盖嵌板（212），盖基板（211）的中部的底面与盖嵌板（212）的顶面相连接，盖基板（211）上围绕盖嵌板（212）设置有多个盖固定孔（213），该盖固定孔（213）与基固定孔（221）相互对应，且盖嵌板（212）与顶部开口（23）进行嵌入配合。

9.根据权利要求1或2所述的一种固有频率可变的光纤光栅加速度传感器，其特征在于：所述基座（22）中与固定台（24）相连接的侧壁上开设有上基贯穿孔（25）、下基贯穿孔（26），且上基贯穿孔（25）高于下基贯穿孔（26）设置。

10.一种权利要求1或2所述的固有频率可变的光纤光栅加速度传感器的测量方法，其特征在于所述测量方法包括以下步骤：

测量时，先将所述光纤光栅加速度传感器中的传感器外壳（2）与被测体的表面相连接，再使被测体产生沿光纤光栅加速度传感器纵向的振动，在振动的过程中，在质量块（5）的惯性力作用下，等强度梁（4）和光纤光栅（31）受力发生改变，然后建立质量块（5）、等强度梁（4）、光纤光栅（31）所受作用力的相互关系以得到质量块（5）振动加速度与光纤光栅（31）应变的关系，再依此建立加速度与光纤光栅（31）波长漂移量之间的关系，从而得到加速度信号；随后，再通过在U型块（51）内移动金属圆筒（52）的方式以调整质量块（5）的重心，从而改变所述光纤光栅加速度传感器的固有频率，以适用于各种谐振频率下对振动信号的测量。