Въведение
GRMS е средноквадратичната стойност на ускорението, изразена в единици g. Във вибрационното инженерство обаче тя може да се отнася до общото ускорение на произволна вибрационна среда или може да се появи в спецификациите на вибрационните двигатели, за да посочи изхода, измерен при специфични тестови условия. Двете не могат да бъдат директно сравнявани само въз основа на единици.
Тази статия обяснява какво означава GRMS, какви са мерните единици и как се изчислява. Обяснява се също как инженерите трябва да интерпретират данните за Grms в спецификациите на микровибрационни двигатели и какви условия трябва да бъдат проверени при сравняване на резултатите от тестовете. Като производител на микровибрационни двигатели, LEADER изброява параметрите на вибрациите за съответните модели в продуктовата си документация; тези данни трябва да се разбират във връзка със специфичния модел и условията на тестване.
Какво е ГРМС?
GRMS е средноквадратичната стойност на сигнал за ускорение, обикновено изразявана като gRMS. При изпитване на случайни вибрации, тя обобщава общото RMS ускорение в рамките на определен честотен диапазон. В спецификациите на вибрационни двигатели, Grms може също да представлява изходното ускорение, измерено при специфични условия на изпитване.
Когато видите GRMS или Grms, първата стъпка е да потвърдите какво се измерва: данните описват ли средата на случайни вибрации, на която е подложено устройството, или вибрационния изход, генериран от самия двигател? Въпреки че тези два типа данни използват сходни мерни единици, техните цели на измерване и условия на тестване се различават и те не могат да бъдат директно сравнявани само въз основа на числови стойности.
Какво е пълното име и единицата на GRMS?
GRMS обикновено се отнася до RMS (средноквадратично) ускорение, изразено в единици g. RMS е метод за изчисление за обработка на различни сигнали; g е единицата за гравитационно ускорение, а 1g е приблизително равно на 9,81 м/с²⁻¹.m/s2.
В инженерната документация често се пише и като gRMS, Grms или GRMS. Независимо от използваната нотация, контекстът трябва да се провери, за да се потвърди, че метриката представлява ускорение, а не вибрационно изместване, скорост или скорост на двигателя. За спецификациите на двигателя трябва да се прегледат и методът на изпитване и условията за съответния модел.
Как се изчислява GRMS?
GRMS може да се изчисли от данни за ускорение във времева област или от PSD крива в честотна област. Методът във времева област се основава на серия от извадки на ускорение; PSD методът интегрира спектралната плътност на ускорението в определен честотен диапазон. И двата метода изискват ясно дефиниране на диапазона от данни и условията на тестване.
Изчисляване от данни за ускорение във времевата област
За данни, дискретизирани във времевата област, RMS ускорението е равно на корен квадратен от средната стойност на всички квадратирани дискретизирани ускорения:
където a1a1 чрезanса образци на ускорение и nˉnˉ е броят на семплите. Ако сигналът съдържа отместване на сензора или DC компоненти, които не са генерирани от вибрации, преди изчислението трябва да се направят корекции съгласно метода на измерване. Ако данните са изразени в m/s²m/s², те могат да бъдат преобразувани в ggчрез деление на приблизително 9,81.
Изчисляване от PSD крива
При изпитването на случайни вибрации обикновено се използва спектрална плътност на мощността (PSD) на ускорението, за да се опише разпределението на вибрациите по различни честоти. Единиците за PSD обикновено са g²/Hzg²/Hz. GRMS се получава чрез интегриране на PSD в определен честотен диапазон и след това вземане на квадратен корен от интегрираната площ.
ГРМС==√(Интегрирана площ на PSD в определения честотен диапазон)
Единицата за интегрирана площ на PSD е g²g², а вземането на квадратен корен дава gRMS. За криви, съставени от множество честотни сегменти и различни наклони, площта на всеки сегмент трябва да се изчисли отделно, като се използва подходящ метод, да се сумира и след това да се извлече квадратен корен. Действителните изчисления трябва да следват приложимата спецификация за изпитване или метод на софтуер за анализ. Честотният диапазон също влияе върху крайния резултат, така че когато сравнявате две стойности на GRMS, потвърдете, че са използвани един и същ честотен диапазон и условия на PSD.
Каква е разликата между GRMS, G Peak и Peak-to-Peak?
GRMS, G Peak и Peak-to-Peak описват различни характеристики на вибрационен сигнал и по принцип не могат да бъдат директно взаимозаменяеми. GRMS представлява средноквадратичното ускорение на сегмент от сигнала; G Peak представлява максималното моментно ускорение по време на измерване; Peak-to-Peak представлява разликата между максималната и минималната стойност.
| Метричен | Какво представлява | Какво да имате предвид при употреба |
| GRMS / gRMS | Средноквадратично ниво на сегмент от сигнала за ускорение | Трябва да бъдат посочени обектът на измерване, честотният диапазон и условията на изпитване |
| G Peak | Максимално моментно ускорение по време на измерване | Засегнат от характеристиките на пиковете на сигнала и продължителността на записа |
| От връх до връх | Разлика между максимални и минимални стойности | Не може да се изведе универсално от RMS стойности |
За идеална синусоида има фиксирана връзка между RMS и пиковата стойност; пиковата стойност на сигнала от случайна вибрация обаче зависи от разпределението на сигнала, коефициента на амплитудата и продължителността на записа, а формулата за синусоида не може да се приложи директно. Инженерите не трябва да оценяват пиковата или междупиковата стойност на случайната вибрация само от една GRMS стойност.
Какво означава Grms в информационните листове за вибрационни двигатели?
В информационните листове за микровибрационни двигатели, Grms обикновено представлява изходното ускорение, измерено при специфични методи и условия на изпитване. Това не е фиксирана „хаптична сила“, която остава постоянна, независимо от настройката на изпитването, и трябва да се интерпретира заедно с модела, условията на задвижване и метода на измерване.
Например,FPCB-0820 на LEADERВ продуктовата документация е посочена стойност на вибрациите от 0,6 Grms. Тази стойност трябва да се разбира във връзка със съответния модел и информационен лист; ако се използва за инженерно сравнение, е необходимо също така да се потвърди дали действителните условия на измерване са съвместими.
Защо един и същ двигател може да измерва различни стойности на Grms?
Различията в монтажа, закрепването, натоварването, оста на измерване и условията на задвижване могат да доведат до различни стойности на Grms от един и същ двигател. Твърдостта и демпфирането на закрепването влияят върху предаването на вибрациите; различните позиции или ориентации на акселерометъра също могат да регистрират различни реакции. Задвижващото напрежение, честотата на задвижване LRA, налягането на затягане и структурата на корпуса също могат да променят резултатите от измерването.
За да се подобри повторяемостта на теста, се препоръчва да се запишат моделът на двигателя, условията на задвижване, методът на монтаж, натоварването, позицията на акселерометъра, оста на измерване, честотният диапазон и продължителността на теста за всяко измерване. При сравняване на данни тези условия трябва да се поддържат възможно най-последователни и всички условия, които не могат да бъдат стандартизирани, трябва да бъдат ясно документирани.
Какво може да ви каже GRMS и какво не може да ви каже самостоятелно?
GRMS може да обобщи общото ниво на RMS ускорение при специфични условия на измерване, но една единствена стойност не може да опише напълно вибрационен сигнал. За случайни вибрационни среди, GRMS сама по себе си не може да покаже в кои честоти е концентрирана вибрационната енергия; инженерната оценка може също да изисква преглед на PSD кривата, зададения честотен диапазон и продължителността на теста.
Една единствена GRMS стойност също не може директно да показва:
Максималната моментна пикова стойност при произволна вибрация;
Приносът на различните честотни ленти към общия отговор;
Където в структурата на продукта се наблюдават максимални вибрации;
Дали експлоатационният живот или надеждността на двигателя отговарят на изискванията;
Дали крайната вибрация, възприемана от потребителя, е по-силна или по-комфортна.
Ако се оценяват случайните вибрации, на които е подложено оборудването, честотният спектър и продължителността на теста трябва да се разглеждат заедно. Ако се оценява собствената мощност на двигателя, моделът, задвижването, приспособлението, натоварването и оста на измерване трябва да се разглеждат заедно. В нито един от случаите не трябва да се прави пълна преценка само въз основа на едно-единствено GRMS число.
Каква информация трябва да се предостави на производителя при оценката на микровибрационни двигатели?
При оценката на спецификациите или пробите на двигателите, инженерният екип трябва да определи обекта на измерване, целевите показатели и действителните условия на употреба. Тази информация помага на LEADER да определи дали проектът е свързан с вибрациите на оборудването в околната среда или с изхода на двигателя, както и да потвърди подходящите спецификации или условия за оценка на пробите.
Препоръчителна подготовка:
Вид на продукта и целево приложение;
Дали оценката се отнася до произволни вибрации на околната среда или до изходна мощност на двигателя;
Целеви Grms, G Peak или други показатели за вибрации;
Приложим честотен диапазон и свързани с него изисквания за изпитване;
Пространство за монтаж на двигателя, ориентация, метод на закрепване и структура на продукта;
Налично напрежение, задвижваща верига и задвижваща честота на LRA (ако е приложимо);
Тестово приспособление, товар и позиция на акселерометъра (ако вече съществува тестова установка);
Модел на двигателя, количество проба и етап на проекта, които ще бъдат оценени.
Ако целевите стойности все още не са определени, първо можете да предоставите структурата на продукта, условията на задвижване, съществуващите протоколи от тестове или референтни прототипи. LEADER може допълнително да потвърди наличните параметри и изискванията за оценка на пробите въз основа на конкретната документация на модела.
Разгледайте Leader'sрешения за малки вибрационни двигатели or опции за персонализирани линейни двигателипри оценка на двигатели за компактни електронни устройства.
GRMS обикновено се отнася до средноквадратичната стойност на ускорението, изразена в единици g. Тя описва средноквадратичната стойност на сигнала за ускорение и нейното специфично значение трябва да се определи във връзка с обекта на измерване и условията на изпитване.
GRMS обикновено се изразява като gRMS за ускорение. 1g е приблизително равно на 9,81 m/s² = 9,81 m/s². В инженерната документация може да се запише и като gRMS, Grms или GRMS.
GRMS същото ли е като G Peak? Не. GRMS е средноквадратичната стойност на ускорението, докато G Peak е максималното моментно ускорение по време на измерване. Връзката между двете зависи от формата на сигнала; случайните вибрации не могат да бъдат директно преобразувани с помощта на формулата за идеална синусоида.
Не се препоръчва. Трябва да се потвърди дали изпитвателното приспособление, натоварването, ориентацията на монтаж, условията на задвижване и методът на измерване са еднакви за двата двигателя. Ако изпитвателните условия се различават, сравняването само на стойностите на Grms може да доведе до неправилни заключения.
Може ли стойността на Grms в информационния лист на двигател да представлява интензитета на вибрациите, действително усещан от потребителя? Тя не може да го представи сама по себе си. Grms в информационния лист е измерена стойност при специфична тестова настройка; действителното предаване на вибрации се влияе и от корпуса, метода на монтаж, масата на устройството, местоположението на контакта и условията на задвижване и трябва да се провери в целевата конструкция.
Заключение
GRMS е средноквадратична метрика за ускорение, но в различни контексти тя може да описва случайна вибрационна среда или да представлява изхода на вибрационен двигател, измерен при специфични условия. Преди интерпретиране или сравняване на данни, първо трябва да се потвърдят обектът на измерване, мерните единици, честотният диапазон и условията на изпитване.
Консултирайте се с вашите експерти по лидерство
Ние ви помагаме да избегнете клопките, за да осигурите качеството и стойността на вашите нужди от микро безчетков двигател, навреме и в рамките на бюджета.
Време на публикуване: 16 януари 2025 г.
