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傳感器、測試通道和坐標(biāo)系的XYZ有啥區(qū)別？

2023-07-20 19:11:16·  來源：海德聲科 HEAD acoustics  
　

當(dāng)使用測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫或使用數(shù)據(jù)記錄或錘沖法等工具進(jìn)行測試時(shí)，往往存在很大的不確定性，因?yàn)樾g(shù)語X、Y和Z有三種不同的含義，如下圖所示。

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三種不同情況下的X、Y和Z


在測量數(shù)據(jù)中，哪些X、Y、Z坐標(biāo)對自由度DOF的指定有貢獻(xiàn)？

在模態(tài)分析中，按X、Y或Z過濾傳函時(shí)，對應(yīng)的是哪個(gè)？

當(dāng)在測量點(diǎn)庫中輸入點(diǎn)的位置時(shí)，這些坐標(biāo)代表什么？

在 "傳感器數(shù)據(jù)庫" 列表中，彩色的X、Y和Z表示什么含義？


01、傳感器（圖1中的灰色箭頭）

軟件顯示的傳感器只用X、Y和Z的代號，因?yàn)閹缀跛袕S家的傳感器側(cè)面都是這樣的標(biāo)注。方便用戶視覺上確保實(shí)際的傳感器和軟件中的方向相同。然而，對于DOF，這些X、Y和Z并不重要。在通道列表中，還用顏色進(jìn)一步區(qū)分。如果實(shí)際傳感器側(cè)面也是用顏色區(qū)分的，那就更直觀了。

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傳感器的XYZ標(biāo)簽還有其他令人困惑的后果：如果你按照X=紅，Y=黃，然后Z=白的順序?qū)?shù)據(jù)線接頭插入前端，那么就會產(chǎn)生錯(cuò)誤的期望，認(rèn)為DOF也是按照這個(gè)順序出現(xiàn)在最終數(shù)據(jù)通道中。一旦傳感器相對于局部系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方向（如上圖所示），那結(jié)果就不是這樣的順序了。


02、整體坐標(biāo)系（圖1中的黑色箭頭）

這是我們軟件中目前唯一真實(shí)的坐標(biāo)系。所有測量點(diǎn)和模型點(diǎn)的坐標(biāo)都以此為參考。因此，這個(gè)系統(tǒng)是所有坐標(biāo)位置的參考點(diǎn)，但不是方向或DOF的參考點(diǎn)。


03、局部坐標(biāo)系（圖1中的橙色箭頭）

已安裝傳感器的測量方向和自由度(DOF)的方向描述X、Y、Z都是由局部坐標(biāo)系定義的。每個(gè)測量點(diǎn)都有一個(gè)單獨(dú)的局部坐標(biāo)系，獨(dú)立于其他所有測點(diǎn)和整體坐標(biāo)系。通過調(diào)整局部坐標(biāo)系，讓一個(gè)方向的法線指向垂直表面，傳感器可以直接豎直安置,不需要調(diào)整方向斜著安裝。


傳感器與測量系統(tǒng)DOF的軸線正交排列，但可以根據(jù)空間情況旋轉(zhuǎn)，比如電纜接口被擋住了，無法直接粘貼，因此本例中傳感器的Z方向在測量系統(tǒng)的X方向進(jìn)行測量。如下圖所示。

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兩個(gè)不同方向的傳感器：通道列表中的DOF對應(yīng)測量系統(tǒng)的方向。傳感器的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了通道列表中DOF的變化。傳感器的方向X、Y和Z只顯示通道的分配。


每個(gè)通道對應(yīng)局部坐標(biāo)系的方向被存儲在記錄數(shù)據(jù)中。結(jié)合DOF和測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫,可以明確知道每個(gè)測量的方向，而不會出現(xiàn)未知或不確定的情況。測量方向信息是完整和清晰的。

舊的數(shù)據(jù)或沒有測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫記錄的數(shù)據(jù)不包含方向信息。在這種情況下，軟件默認(rèn)局部坐標(biāo)系和整體坐標(biāo)系一致。如果不一致，可以通過通道編輯器將方向信息從測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫加載到HDF數(shù)據(jù)文件中。


04、DOF加載

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啟動(dòng)Channel Editor打開數(shù)據(jù)，并調(diào)用對應(yīng)的測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫。如果顯示“Channel Rotation does not match with Measurement Point Library”則說明數(shù)據(jù)通道保存的DOF和測量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫不一致。可以把DOF Rotation改為Model，讓通道數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)用模型的自由度方向。

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