Uutiset

Johdanto

GRMS on kiihtyvyyden neliöllinen keskiarvo, joka ilmaistaan g-yksiköissä. Värähtelytekniikassa se voi kuitenkin viitata satunnaisen värähtelyympäristön kokonaiskiihtyvyyteen, tai se voi esiintyä värähtelymoottorin teknisissä tiedoissa osoittamassa tietyissä testiolosuhteissa mitattua tehoa. Näitä kahta ei voida verrata suoraan pelkästään yksiköiden perusteella.

Tässä artikkelissa selitetään, mitä GRMS tarkoittaa, sen yksiköt ja miten se lasketaan. Se selittää myös, miten insinöörien tulisi tulkita Grms-tietoja mikrovärähtelymoottoreiden eritelmissä ja mitä ehtoja on tarkistettava testituloksia verrattaessa. Mikrovärähtelymoottoreiden valmistajana LEADER listaa vastaavien mallien värähtelyparametrit tuotedokumentaatiossaan; nämä tiedot tulee ymmärtää yhdessä kyseisen mallin ja testiolosuhteiden kanssa.

Mikä on GRMS?

GRMS on kiihtyvyyssignaalin neliöllinen keskiarvo, joka tyypillisesti ilmaistaan muodossa gRMS. Satunnaisessa värähtelytestauksessa se kuvaa kokonaiskiihtyvyyden RMS:ää tietyllä taajuusalueella. Värähtelymoottorien teknisissä tiedoissa Grms voi myös edustaa tietyissä testiolosuhteissa mitattua kiihtyvyyttä.

Kun näet GRMS:n tai Grms:n, ensimmäinen vaihe on varmistaa, mitä mitataan: kuvaako data laitteen satunnaista värähtelyympäristöä vai itse moottorin tuottamaa värähtelyä? Vaikka näissä kahdessa datatyypissä käytetään samankaltaisia yksiköitä, niiden mittaustarkoitukset ja testiolosuhteet eroavat toisistaan, eikä niitä voida suoraan verrata pelkästään numeeristen arvojen perusteella.

Mikä on GRMS:n koko nimi ja yksikkö?

GRMS viittaa yleensä RMS-kiihtyvyyteen (Root Mean Square), joka ilmaistaan g-yksiköissä. RMS on laskentamenetelmä vaihtelevien signaalien käsittelyyn; g on gravitaatiokiihtyvyyden yksikkö ja 1 g on suunnilleen yhtä kuin 9,81 m/s²⁻¹ (9,81 m/s²).m/s2.

Suunnitteludokumentaatiossa se kirjoitetaan usein myös muodossa gRMS, Grms tai GRMS. Käytetystä merkinnästä riippumatta asiayhteys on tarkistettava sen varmistamiseksi, että metriikka edustaa kiihtyvyyttä, ei värähtelyn siirtymää, nopeutta tai moottorin nopeutta. Moottorispesifikaatioiden osalta on myös tarkistettava vastaavan mallin testausmenetelmä ja -olosuhteet.

Miten GRMS lasketaan?

GRMS voidaan laskea aikatason kiihtyvyysdatasta tai taajuustason PSD-käyrästä. Aikatason menetelmä perustuu sarjaan kiihtyvyysnäytteitä; PSD-menetelmä integroi kiihtyvyysspektritiheyden tietyllä taajuusalueella. Molemmat menetelmät edellyttävät data-alueen ja testiolosuhteiden selkeää määrittelyä.

Aikatason kiihtyvyysdatasta laskeminen

Aikatasonäytteistettyjen tietojen RMS-kiihtyvyys on yhtä suuri kuin kaikkien neliöityjen kiihtyvyysnäytteiden keskiarvon neliöjuuri:

jossa a1a1 kauttaanovat kiihtyvyysnäytteitä ja nˉnˉ on näytteiden lukumäärä. Jos signaali sisältää anturin poikkeamaa tai DC-komponentteja, jotka eivät ole syntyneet tärinästä, korjaukset on tehtävä ennen mittausmenetelmän mukaista laskemista. Jos tiedot ilmaistaan yksiköissä m/s²m/s², ne voidaan muuntaa yksiköiksi g.gjakamalla noin 9,81:llä.

PSD-käyrän laskeminen

Satunnaisessa värähtelytestauksessa käytetään yleisesti kiihtyvyyden tehospektritiheyttä (PSD) kuvaamaan värähtelyn jakautumista eri taajuuksilla. PSD-yksiköt ovat tyypillisesti g²/Hzg²/Hz. GRMS saadaan integroimalla PSD tietyllä taajuusalueella ja ottamalla sitten integroidun pinta-alan neliöjuuri.

GRMS==√(PSD:n integroitu alue määritetyllä taajuusalueella)

PSD-integroidun pinta-alan yksikkö on g²g², ja neliöjuuren ottaminen antaa tulokseksi gRMS. Useista taajuussegmenteistä ja eri kaltevuuksista koostuvien käyrien tapauksessa kunkin segmentin pinta-ala tulee laskea erikseen sopivalla menetelmällä, summata ja sitten ottaa neliöjuuri. Varsinaisten laskelmien tulee noudattaa sovellettavaa testispesifikaatiota tai analyysiohjelmiston menetelmää. Myös taajuusalue vaikuttaa lopputulokseen, joten kahta GRMS-arvoa verrattaessa on varmistettava, että käytettiin samaa taajuusaluetta ja PSD-ehtoja.

Mitä eroa on GRMS:llä, G-huipulla ja huipusta huippuun -analyysillä?

GRMS, G-huippu ja huipusta huippuun kuvaavat värähtelysignaalin eri ominaisuuksia, eikä niitä yleensä voida suoraan vaihtaa keskenään. GRMS edustaa signaalisegmentin kiihtyvyyttä neliöllisenä keskiarvona; G-huippu edustaa suurinta hetkellistä kiihtyvyyttä mittauksen aikana; huipusta huippuun edustaa maksimi- ja minimiarvojen välistä erotusta.

Metrinen	Mitä se edustaa	Mitä huomioida käytettäessä
GRMS / gRMS	Kiihtyvyyssignaalisegmentin neliöllinen keskiarvo	Mittauskohde, taajuusalue ja testiolosuhteet on määriteltävä
G-huippu	Suurin hetkellinen kiihtyvyys mittauksen aikana	Signaalihuippujen ominaisuudet ja tallennuksen kesto vaikuttavat siihen
Huipusta huippuun	Suurimpien ja pienimpien arvojen välinen ero	Ei voida johtaa universaalisti RMS-arvoista

Ideaalisella siniaallolla RMS:n ja huippuarvon välillä on kiinteä suhde; satunnaisen värähtelysignaalin huippuarvo riippuu kuitenkin signaalin jakautumisesta, huippukertoimesta ja tallennuksen kestosta, eikä siniaallon kaavaa voida soveltaa suoraan. Insinöörien ei tule arvioida satunnaisen värähtelyn huippu- tai huippujen välistä arvoa pelkästään yhden GRMS-arvon perusteella.

Mitä Grms tarkoittaa tärinämoottorien datalehdissä?

Mikrovärähtelymoottoreiden datalehdissä Grms edustaa tyypillisesti tietyillä testimenetelmillä ja -olosuhteissa mitattua kiihtyvyyttä. Se ei ole kiinteä "haptinen voimakkuus", joka pysyy vakiona testiasetuksista riippumatta, ja sitä tulisi tulkita yhdessä mallin, käyttöolosuhteiden ja mittausmenetelmän kanssa.

Esimerkiksi,LEADERin FPCB-0820Tuotedokumentaatiossa mainitaan tärinäarvo 0,6 Grms. Tämä arvo tulee ymmärtää yhdessä vastaavan mallin ja datalehden kanssa; jos sitä käytetään tekniseen vertailuun, on myös varmistettava, ovatko todelliset mittausolosuhteet yhdenmukaiset.

Miksi sama moottori voi mitata eri Grms-arvoja?

Eroavaisuudet kiinnityksessä, kiinnityksessä, kuormituksessa, mittausakselissa ja käyttöolosuhteissa voivat kaikki aiheuttaa sen, että sama moottori mittaa erilaisia Grms-arvoja. Kiinnittimen jäykkyys ja vaimennus vaikuttavat tärinän siirtymiseen; kiihtyvyysanturin eri asennot tai suunnat voivat myös tallentaa erilaisia vasteita. Käyttöjännite, LRA-käyttötaajuus, puristuspaine ja kotelon rakenne voivat myös muuttaa mittaustuloksia.

Testien toistettavuuden parantamiseksi on suositeltavaa tallentaa moottorimalli, käyttöolosuhteet, kiinnitystapa, kuormitus, kiihtyvyysanturin asento, mittausakseli, taajuusalue ja testin kesto jokaiselle mittaukselle. Tietoja verrattaessa nämä olosuhteet tulisi pitää mahdollisimman yhdenmukaisina, ja kaikki olosuhteet, joita ei voida standardoida, tulisi dokumentoida selkeästi.

Mitä GRMS voi kertoa sinulle, ja mitä se ei voi kertoa sinulle yksinään?

GRMS voi tiivistää RMS-kiihtyvyyden kokonaistason tietyissä mittausolosuhteissa, mutta yksittäinen arvo ei voi täysin kuvata värähtelysignaalia. Satunnaisissa värähtelyympäristöissä GRMS yksinään ei pysty osoittamaan, mille taajuuksille värähtelyenergia keskittyy; tekninen arviointi voi vaatia myös PSD-käyrän, määritetyn taajuusalueen ja testin keston tarkastelua.

Yksittäinen GRMS-arvo ei myöskään voi suoraan osoittaa:

Satunnaisen värähtelyn suurin hetkellinen huippuarvo;

Eri taajuuskaistojen vaikutus kokonaisvasteeseen;

Missä tuotteen rakenteessa esiintyy suurinta värähtelyä;

Täyttääkö moottorin käyttöikä tai luotettavuus vaatimukset;

Onko käyttäjän havaitsema lopullinen värähtely voimakkaampi vai miellyttävämpi.

Laitteisiin kohdistuvaa satunnaista tärinää arvioitaessa taajuusspektriä ja testin kestoa on tarkasteltava yhdessä. Moottorin omaa tehoa arvioitaessa mallia, käyttölaitetta, kiinnitintä, kuormaa ja mittausakselia on tarkasteltava yhdessä. Kummassakaan tapauksessa täydellistä arviota ei pidä tehdä pelkästään yhden GRMS-luvun perusteella.

Mitä tietoja valmistajalle tulisi antaa arvioitaessa mikrovärähtelymoottoreita?

Moottorin spesifikaatioita tai näytteitä arvioitaessa suunnittelutiimin tulee määrittää mittauskohde, tavoitemittarit ja todelliset käyttöolosuhteet. Nämä tiedot auttavat LEADERia määrittämään, koskeeko projekti laitteen ympäristön tärinää vai moottorin tehoa, ja vahvistamaan asianmukaiset spesifikaatiot tai näytteiden arviointiolosuhteet.

Suositeltu valmistustapa:

Tuotetyyppi ja kohdesovellus;

Koskeeko arviointi ympäristön satunnaista tärinää vai moottorin tehoa;

Kohde-Grms, G-huippu tai muut värähtelymittarit;

Sovellettava taajuusalue ja siihen liittyvät testausvaatimukset;

Moottorin asennustila, suunta, kiinnitysmenetelmä ja tuotteen rakenne;

Käytettävissä oleva jännite, käyttöpiiri ja LRA-käyttötaajuus (jos sovellettavissa);

Testikiinnike, kuorma ja kiihtyvyysanturin sijainti (jos testijärjestely on jo olemassa);

Arvioitava moottorimalli, näytemäärä ja projektin vaihe.

Jos tavoitearvoja ei ole vielä määritetty, voit ensin toimittaa tuotteen rakenteen, käyttöolosuhteet, olemassa olevat testiraportit tai referenssiprototyypit. LEADER voi edelleen vahvistaa käytettävissä olevat parametrit ja näytteen arviointivaatimukset tietyn mallidokumentaation perusteella.

Tutustu Leaderinpienet tärinämoottoriratkaisut or räätälöidyt lineaarimoottorivaihtoehdotarvioitaessa kompaktien elektronisten laitteiden moottoreita.

Mitä GRMS tarkoittaa?

GRMS viittaa yleensä kiihtyvyyden neliölliseen keskiarvoon, joka ilmaistaan g-yksiköissä. Se kuvaa kiihtyvyyssignaalin RMS-tasoa, ja sen tarkka merkitys tulee määrittää mittauskohteen ja testiolosuhteiden yhteydessä.

Mikä on GRMS:n yksikkö?

GRMS ilmaistaan tyypillisesti muodossa gRMS kiihtyvyydelle. 1 g on suunnilleen yhtä suuri kuin 9,81 m/s² (9,81 m/s²). Suunnitteludokumentaatiossa se voidaan kirjoittaa myös muodossa gRMS, Grms tai GRMS.

Onko GRMS sama kuin G-huippu?

Onko GRMS sama kuin G Peak? Ei. GRMS on kiihtyvyyden neliöllinen keskiarvo, kun taas G Peak on mittauksen aikana mitattu suurin hetkellinen kiihtyvyys. Näiden kahden välinen suhde riippuu signaalin aaltomuodosta; satunnaista värähtelyä ei voida muuntaa suoraan käyttämällä ihanteellista siniaaltokaavaa.

Voidaanko kahta tärinämoottoria verrata pelkästään Grms-arvojen perusteella?

Ei suositella. On varmistettava, että testauslaite, kuormitus, asennussuunta, käyttöolosuhteet ja mittausmenetelmä ovat samat molemmissa moottoreissa. Jos testausolosuhteet eroavat toisistaan, pelkästään Grms-arvojen vertaaminen voi johtaa virheellisiin johtopäätöksiin.

Voiko moottorin datalehdessä oleva Grms-arvo edustaa käyttäjän todellisuudessa tuntemaa tärinän voimakkuutta?

Voiko moottorin datalehdessä oleva Grms-arvo edustaa käyttäjän todellisuudessa kokemaa tärinän voimakkuutta? Se ei voi yksinään edustaa tätä. Datalehdessä oleva Grms on mitattu arvo tietyssä testiasetelmassa; todelliseen tärinän siirtymiseen vaikuttavat myös kotelo, kiinnitystapa, laitteen massa, koskettimen sijainti ja käyttöolosuhteet, ja se tulisi varmistaa kohderakenteessa.

Johtopäätös

GRMS on kiihtyvyyden neliöllinen keskiarvo, mutta eri yhteyksissä se voi kuvata satunnaista värähtelyympäristöä tai edustaa värähtelymoottorin lähtöä tietyissä olosuhteissa mitattuna. Ennen tietojen tulkintaa tai vertailua on ensin vahvistettava mittauskohde, yksiköt, taajuusalue ja testiolosuhteet.