CN1932456A - 低频波的频率量测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低频波的频率量测系统，该系统包括：一波发生器，用于发出一固定频率的第一波；一待测设备，用于发出一固定频率的第二波，所述的第二波是低频波，其与第一波发生干涉现象，产生一第三波；一传感器，用于收录所述的第三波；及一计算机，与该传感器相连，用于对所述的第三波进行处理以量测第二波的频率。本发明还提供一种低频波的频率量测方法。利用本发明低频波的频率量测系统及方法，避免了量测费用的增加及量测过程的复杂化。

Description

低频波的频率量测系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种低频波的频率量测系统及方法。

【背景技术】

一般来说，传感器均有其适用范围，即均有一个最小感应值和一个最大感应值。例如：麦克风的工作频率通常在30赫兹到20000赫兹之间，若欲量测的声波的频率在30赫兹以下，则就无法实现该低频声波的正常量测。

目前，在量测诸如设备发出的低频噪音或机械振动产生的低频振动波时，企业通常的做法是通过一声波传感器或振动传感器来量测，那么当设备发出的低频噪音的频率或机械振动产生的低频振动波的频率低于传感器的最小感应值时，就无法再进行量测，就要用更高传感精度的传感器来量测，这既增加了量测费用，又使量测过程复杂化。

避免用更高传感精度的传感器来量测低频波，有助于避免增加量测费用及量测过程的复杂化。

【发明内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种低频波的频率量测系统。

此外，还有必要提供一种低频波的频率量测方法。

本发明较佳实施方式提供一种低频波的频率量测系统，该系统包括：一波发生器，用于发出一固定频率的第一波；一待测设备，用于发出一固定频率的第二波，所述的第二波是低频波，其与第一波发生干涉现象，产生一第三波；一传感器，用于收录所述的第三波；及一计算机，与该传感器相连，用于对所述的第三波进行处理以量测第二波的频率。

进一步地，该第一波的频率大于该第二波的频率，且该第一波的频率可以被该传感器感应到。

进一步地，所述的第一波，第二波及第三波可以为声波，所述的传感器为声波传感器。

进一步地，所述的第一波，第二波及第三波也可以为振动波，所述的传感器为振动传感器。

进一步地，所述的波发生器及待测设备可以是单独的波输出装置，亦可以是多个装置联合起来的波输出装置。

本发明较佳实施方式提供一种低频波的频率量测方法，该方法是运用于一低频波的频率量测系统，该方法包括：(a)提供一波发生器发出一固定频率的第一波；(b)提供一待测设备发出一固定频率的低频第二波，所述的第二波是低频波，其与第一波发生干涉现象，产生一第三波；(c)提供一传感器收录所述的第三波；(d)提供一计算机对该第三波进行处理以量测该第二波的频率。

进一步地，该第一波的频率大于该第二波的频率，且该第一波的频率可以被该传感器感应到。

相较现有技术，所述低频波的频率量测系统及方法，充分考量量测成本及操作的难易度，避免因用更高传感精度的传感器来量测低频波而增加量测费用及量测过程的复杂化。

【附图说明】

图1是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的硬体架构图。

图2是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的声波干涉前的示意图。

图3是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的声波干涉后的示意图。

图4是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的波谱图量测示意图。

图5是本发明低频波的频率量测方法较佳实施方式的实施流程图。

【具体实施方式】

如图1所示，是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的硬体架构图。本实施例以低频声波的量测为例加以具体说明。该系统包括：一计算机1，其内安装一声波处理软件，用于对声波进行处理及量测；一扬声器3，与该计算机1相连，其被该计算机1控制用于输出一固定频率(例如：1600赫兹)的声波S2；一待测设备4，用于输出一固定频率的低频声波S1，其中该低频声波S1的频率值低于30赫兹，所述的声波S1及声波S2发生干涉现象，产生一干涉声波S12；及一麦克风2，与该计算机1相连，用于将干涉声波S12收录进该计算机1中，其中该麦克风2是一声波传感器。本实施例中的声波处理软件采用的是声谱图软件，其可将该麦克风2收录到该计算机1中的干涉声波S12转化为正弦波谱的形式进行频率分析。本实施例亦可应用于不同领域的低频声波的量测，例如：可应用于量测CPU(Central Processing Unit，中央处理器)怠速时发出的低频声波的频率值。

本系统架构同样适用于对机械振动产生的低频振动波的频率量测系统，其区别在于原先利用两个声波输出装置进行量测，现在利用两个振动波产生装置接触放置进行量测；原先利用一声波处理软件对收录的声波进行波谱分析，现在利用一振动波处理软件对收录的振动波进行波谱分析；原先利用一声波传感器收录干涉声波，现在利用一振动传感器收录干涉振动波。

如图2所示，是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的声波干涉前的示意图。低频声波S1的波谱正弦函数表达式为：Sin(f₁·π·2·t)，其中f₁代表该声波S1的频率，t代表一时间段。固定频率声波S2的波谱正弦函数表达式为：Sin(f₂·π·2·t)，其中f₂代表该声波S2的频率，t代表一时间段。

如图3所示，是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的声波干涉后的示意图。该干涉声波S12的波谱函数表达式为：

$\frac{1}{2}[\mathrm{Sin}({\mathrm{\ω}}_{1}t+{\mathrm{\ω}}_{2}t)+\mathrm{Sin}({\mathrm{\ω}}_{1}t-{\mathrm{\ω}}_{2}t)],$ 其中ω₁及ω₂分别代表声波S1及S2的角速度。

如图4所示，是本发明低频波的频率量测系统较佳实施方式的波谱图量测示意图。该固定频率为Q赫兹(Hertz，Hz)的波谱附件有很多干涉波，每两个相邻干涉波间的距离为q，该q即为欲量测的低频声波S1的频率值。

如图5所示，是本发明低频波的频率量测方法较佳实施方式的实施流程图。首先，计算机1控制扬声器3输出一固定频率的声波S2，其中该声波S2的频率值可以取30赫兹至20000赫兹中任意一值(例如：声波S2的频率值取1600赫兹)(步骤S20)。待测设备4发出一固定频率的低频声波S1，其中该低频声波S1的频率值可以是30赫兹以下的任意一值(例如：低频声波S1的频率值可以是16赫兹)(步骤S22)。上述低频声波S1及声波S2发生自然干涉现象，产生一干涉声波S12，其中提到的自然干涉现象是不同波(例如：两列声波或两列振动波等)相遇后发生的自然变频反应(步骤S24)。麦克风2将该干涉声波S12收录到该计算机1中(步骤S26)。装置于该计算机1中的声波处理软件对该麦克风2收录到的该干涉声波S12进行如图4所示的波谱频率分析，量测得到低频声波S1的频率(步骤S28)。

本方法流程也同样适用于根据企业需要，对机械振动产生的低频振动波的频率量测方法，其区别在于：原先由计算机1控制扬声器3输出一固定频率的声波S2，现在由一振动装置输出一固定频率的振动波；原先由待测设备4发出的固定频率的低频声波S1与所述的声波S2发生自然干涉现象，现在需将该振动装置输出的固定频率的振动波加在一输出固定频率低频振动波的待测振动装置上才能发生干涉现象。

Claims (9)

1.一种低频波的频率量测系统，其特征在于，该系统包括：

一波发生器，用于发出一固定频率的第一波；

一待测设备，用于发出一固定频率的第二波，所述的第二波是低频波，其与第一波发生干涉现象，产生一第三波；

一传感器，用于收录所述的第三波；及

一计算机，与该传感器相连，用于对所述的第三波进行处理以量测第二波的频率。

2.如权利要求1所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，该第一波的频率大于该第二波的频率，且该第一波的频率可以被该传感器感应到。

3.如权利要求1所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，所述的第一波，第二波及第三波为声波。

4.如权利要求3所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，所述的传感器是声波传感器。

5.如权利要求1所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，所述的第一波，第二波及第三波为振动波。

6.如权利要求5所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，所述的传感器是振动传感器。

7.如权利要求1所述的低频波的频率量测系统，其特征在于，所述的波发生器及待测设备可以是单独的波输出装置，亦可以是多个装置联合起来的波输出装置。

8.一种低频波的频率量测方法，该方法是运用于一低频波的频率量测系统，其特征在于，该方法包括如下步骤：

提供一波发生器发出一固定频率的第一波；

提供一待测设备发出一固定频率的第二波，所述的第二波是低频波，其与第一波发生干涉现象，产生一第三波；

提供一传感器收录所述的第三波；

提供一计算机对该第三波进行处理以量测该第二波的频率。

9.如权利要求8所述的低频波的频率量测方法，其特征在于，该第一波的频率大于该第二波的频率，且该第一波的频率可以被该传感器感应到。

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